Merge branch 'for-5.15' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/cgroup
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / cgroup / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/fs_context.h>
43 #include <linux/namei.h>
44 #include <linux/pagemap.h>
45 #include <linux/proc_fs.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/sched/deadline.h>
49 #include <linux/sched/mm.h>
50 #include <linux/sched/task.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/security.h>
53 #include <linux/slab.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/stat.h>
56 #include <linux/string.h>
57 #include <linux/time.h>
58 #include <linux/time64.h>
59 #include <linux/backing-dev.h>
60 #include <linux/sort.h>
61 #include <linux/oom.h>
62 #include <linux/sched/isolation.h>
63 #include <linux/uaccess.h>
64 #include <linux/atomic.h>
65 #include <linux/mutex.h>
66 #include <linux/cgroup.h>
67 #include <linux/wait.h>
68
69 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
70 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
71
72 /* See "Frequency meter" comments, below. */
73
74 struct fmeter {
75         int cnt;                /* unprocessed events count */
76         int val;                /* most recent output value */
77         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
78         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
79 };
80
81 struct cpuset {
82         struct cgroup_subsys_state css;
83
84         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
85
86         /*
87          * On default hierarchy:
88          *
89          * The user-configured masks can only be changed by writing to
90          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
91          * parent masks.
92          *
93          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
94          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
95          * changed or hotplug happens.
96          *
97          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
98          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
99          *
100          *
101          * On legacy hierarchy:
102          *
103          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
104          */
105
106         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
107         cpumask_var_t cpus_allowed;
108         nodemask_t mems_allowed;
109
110         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
111         cpumask_var_t effective_cpus;
112         nodemask_t effective_mems;
113
114         /*
115          * CPUs allocated to child sub-partitions (default hierarchy only)
116          * - CPUs granted by the parent = effective_cpus U subparts_cpus
117          * - effective_cpus and subparts_cpus are mutually exclusive.
118          *
119          * effective_cpus contains only onlined CPUs, but subparts_cpus
120          * may have offlined ones.
121          */
122         cpumask_var_t subparts_cpus;
123
124         /*
125          * This is old Memory Nodes tasks took on.
126          *
127          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
128          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
129          *   task is moved into it.
130          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
131          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
132          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
133          */
134         nodemask_t old_mems_allowed;
135
136         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
137
138         /*
139          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
140          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
141          */
142         int attach_in_progress;
143
144         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
145         int pn;
146
147         /* for custom sched domain */
148         int relax_domain_level;
149
150         /* number of CPUs in subparts_cpus */
151         int nr_subparts_cpus;
152
153         /* partition root state */
154         int partition_root_state;
155
156         /*
157          * Default hierarchy only:
158          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
159          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
160          */
161         int use_parent_ecpus;
162         int child_ecpus_count;
163
164         /* Handle for cpuset.cpus.partition */
165         struct cgroup_file partition_file;
166 };
167
168 /*
169  * Partition root states:
170  *
171  *   0 - not a partition root
172  *
173  *   1 - partition root
174  *
175  *  -1 - invalid partition root
176  *       None of the cpus in cpus_allowed can be put into the parent's
177  *       subparts_cpus. In this case, the cpuset is not a real partition
178  *       root anymore.  However, the CPU_EXCLUSIVE bit will still be set
179  *       and the cpuset can be restored back to a partition root if the
180  *       parent cpuset can give more CPUs back to this child cpuset.
181  */
182 #define PRS_DISABLED            0
183 #define PRS_ENABLED             1
184 #define PRS_ERROR               -1
185
186 /*
187  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
188  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
189  */
190 struct tmpmasks {
191         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
192         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
193 };
194
195 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
196 {
197         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
198 }
199
200 /* Retrieve the cpuset for a task */
201 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
202 {
203         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
204 }
205
206 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
207 {
208         return css_cs(cs->css.parent);
209 }
210
211 /* bits in struct cpuset flags field */
212 typedef enum {
213         CS_ONLINE,
214         CS_CPU_EXCLUSIVE,
215         CS_MEM_EXCLUSIVE,
216         CS_MEM_HARDWALL,
217         CS_MEMORY_MIGRATE,
218         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
219         CS_SPREAD_PAGE,
220         CS_SPREAD_SLAB,
221 } cpuset_flagbits_t;
222
223 /* convenient tests for these bits */
224 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
225 {
226         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
227 }
228
229 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
230 {
231         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
232 }
233
234 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
235 {
236         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
237 }
238
239 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
240 {
241         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
242 }
243
244 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
245 {
246         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
247 }
248
249 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
250 {
251         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
252 }
253
254 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
255 {
256         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
257 }
258
259 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
260 {
261         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
262 }
263
264 static inline int is_partition_root(const struct cpuset *cs)
265 {
266         return cs->partition_root_state > 0;
267 }
268
269 /*
270  * Send notification event of whenever partition_root_state changes.
271  */
272 static inline void notify_partition_change(struct cpuset *cs,
273                                            int old_prs, int new_prs)
274 {
275         if (old_prs != new_prs)
276                 cgroup_file_notify(&cs->partition_file);
277 }
278
279 static struct cpuset top_cpuset = {
280         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
281                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
282         .partition_root_state = PRS_ENABLED,
283 };
284
285 /**
286  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
287  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
288  * @pos_css: used for iteration
289  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
290  *
291  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
292  * with RCU read locked.
293  */
294 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
295         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
296                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
297
298 /**
299  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
300  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
301  * @pos_css: used for iteration
302  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
303  *
304  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
305  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
306  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
307  * iteration and the first node to be visited.
308  */
309 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
310         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
311                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
312
313 /*
314  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
315  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
316  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
317  * comment.
318  *
319  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
320  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
321  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
322  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
323  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
324  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
325  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
326  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
327  * everyone else.
328  *
329  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
330  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
331  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
332  * __alloc_pages().
333  *
334  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
335  * access to cpusets.
336  *
337  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
338  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
339  * them.
340  *
341  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
342  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
343  * cpumasks and nodemasks.
344  *
345  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
346  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
347  */
348
349 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(cpuset_rwsem);
350
351 void cpuset_read_lock(void)
352 {
353         percpu_down_read(&cpuset_rwsem);
354 }
355
356 void cpuset_read_unlock(void)
357 {
358         percpu_up_read(&cpuset_rwsem);
359 }
360
361 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
362
363 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
364
365 /*
366  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
367  */
368 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
369 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
370
371 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
372
373 /*
374  * Cgroup v2 behavior is used on the "cpus" and "mems" control files when
375  * on default hierarchy or when the cpuset_v2_mode flag is set by mounting
376  * the v1 cpuset cgroup filesystem with the "cpuset_v2_mode" mount option.
377  * With v2 behavior, "cpus" and "mems" are always what the users have
378  * requested and won't be changed by hotplug events. Only the effective
379  * cpus or mems will be affected.
380  */
381 static inline bool is_in_v2_mode(void)
382 {
383         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
384               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
385 }
386
387 /*
388  * Return in pmask the portion of a task's cpusets's cpus_allowed that
389  * are online and are capable of running the task.  If none are found,
390  * walk up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
391  * appropriate cpus.
392  *
393  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
394  * of cpu_online_mask.
395  *
396  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
397  */
398 static void guarantee_online_cpus(struct task_struct *tsk,
399                                   struct cpumask *pmask)
400 {
401         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
402         struct cpuset *cs;
403
404         if (WARN_ON(!cpumask_and(pmask, possible_mask, cpu_online_mask)))
405                 cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
406
407         rcu_read_lock();
408         cs = task_cs(tsk);
409
410         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, pmask)) {
411                 cs = parent_cs(cs);
412                 if (unlikely(!cs)) {
413                         /*
414                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
415                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
416                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
417                          * cpuset's effective_cpus is on its way to be
418                          * identical to cpu_online_mask.
419                          */
420                         goto out_unlock;
421                 }
422         }
423         cpumask_and(pmask, pmask, cs->effective_cpus);
424
425 out_unlock:
426         rcu_read_unlock();
427 }
428
429 /*
430  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
431  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
432  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
433  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
434  *
435  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
436  * of node_states[N_MEMORY].
437  *
438  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
439  */
440 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
441 {
442         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
443                 cs = parent_cs(cs);
444         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
445 }
446
447 /*
448  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
449  *
450  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
451  */
452 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
453                                         struct task_struct *tsk)
454 {
455         if (is_spread_page(cs))
456                 task_set_spread_page(tsk);
457         else
458                 task_clear_spread_page(tsk);
459
460         if (is_spread_slab(cs))
461                 task_set_spread_slab(tsk);
462         else
463                 task_clear_spread_slab(tsk);
464 }
465
466 /*
467  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
468  *
469  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
470  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
471  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
472  */
473
474 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
475 {
476         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
477                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
478                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
479                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
480 }
481
482 /**
483  * alloc_cpumasks - allocate three cpumasks for cpuset
484  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be allocated.
485  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
486  * Return: 0 if successful, -ENOMEM otherwise.
487  *
488  * Only one of the two input arguments should be non-NULL.
489  */
490 static inline int alloc_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
491 {
492         cpumask_var_t *pmask1, *pmask2, *pmask3;
493
494         if (cs) {
495                 pmask1 = &cs->cpus_allowed;
496                 pmask2 = &cs->effective_cpus;
497                 pmask3 = &cs->subparts_cpus;
498         } else {
499                 pmask1 = &tmp->new_cpus;
500                 pmask2 = &tmp->addmask;
501                 pmask3 = &tmp->delmask;
502         }
503
504         if (!zalloc_cpumask_var(pmask1, GFP_KERNEL))
505                 return -ENOMEM;
506
507         if (!zalloc_cpumask_var(pmask2, GFP_KERNEL))
508                 goto free_one;
509
510         if (!zalloc_cpumask_var(pmask3, GFP_KERNEL))
511                 goto free_two;
512
513         return 0;
514
515 free_two:
516         free_cpumask_var(*pmask2);
517 free_one:
518         free_cpumask_var(*pmask1);
519         return -ENOMEM;
520 }
521
522 /**
523  * free_cpumasks - free cpumasks in a tmpmasks structure
524  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be free.
525  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
526  */
527 static inline void free_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
528 {
529         if (cs) {
530                 free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
531                 free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
532                 free_cpumask_var(cs->subparts_cpus);
533         }
534         if (tmp) {
535                 free_cpumask_var(tmp->new_cpus);
536                 free_cpumask_var(tmp->addmask);
537                 free_cpumask_var(tmp->delmask);
538         }
539 }
540
541 /**
542  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
543  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
544  */
545 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
546 {
547         struct cpuset *trial;
548
549         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
550         if (!trial)
551                 return NULL;
552
553         if (alloc_cpumasks(trial, NULL)) {
554                 kfree(trial);
555                 return NULL;
556         }
557
558         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
559         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
560         return trial;
561 }
562
563 /**
564  * free_cpuset - free the cpuset
565  * @cs: the cpuset to be freed
566  */
567 static inline void free_cpuset(struct cpuset *cs)
568 {
569         free_cpumasks(cs, NULL);
570         kfree(cs);
571 }
572
573 /*
574  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
575  *                     follows the structural rules for cpusets.
576  *
577  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
578  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
579  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
580  * cpuset_mutex held.
581  *
582  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
583  * such as list traversal that depend on the actual address of the
584  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
585  *
586  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
587  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
588  * or flags changed to new, trial values.
589  *
590  * Return 0 if valid, -errno if not.
591  */
592
593 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
594 {
595         struct cgroup_subsys_state *css;
596         struct cpuset *c, *par;
597         int ret;
598
599         rcu_read_lock();
600
601         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
602         ret = -EBUSY;
603         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
604                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
605                         goto out;
606
607         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
608         ret = 0;
609         if (cur == &top_cpuset)
610                 goto out;
611
612         par = parent_cs(cur);
613
614         /* On legacy hierarchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
615         ret = -EACCES;
616         if (!is_in_v2_mode() && !is_cpuset_subset(trial, par))
617                 goto out;
618
619         /*
620          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
621          * overlap
622          */
623         ret = -EINVAL;
624         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
625                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
626                     c != cur &&
627                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
628                         goto out;
629                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
630                     c != cur &&
631                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
632                         goto out;
633         }
634
635         /*
636          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
637          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
638          */
639         ret = -ENOSPC;
640         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
641                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
642                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
643                         goto out;
644                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
645                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
646                         goto out;
647         }
648
649         /*
650          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
651          * tasks.
652          */
653         ret = -EBUSY;
654         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
655             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
656                                        trial->cpus_allowed))
657                 goto out;
658
659         ret = 0;
660 out:
661         rcu_read_unlock();
662         return ret;
663 }
664
665 #ifdef CONFIG_SMP
666 /*
667  * Helper routine for generate_sched_domains().
668  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
669  */
670 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
671 {
672         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
673 }
674
675 static void
676 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
677 {
678         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
679                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
680         return;
681 }
682
683 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
684                                     struct cpuset *root_cs)
685 {
686         struct cpuset *cp;
687         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
688
689         rcu_read_lock();
690         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
691                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
692                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
693                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
694                         continue;
695                 }
696
697                 if (is_sched_load_balance(cp))
698                         update_domain_attr(dattr, cp);
699         }
700         rcu_read_unlock();
701 }
702
703 /* Must be called with cpuset_mutex held.  */
704 static inline int nr_cpusets(void)
705 {
706         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
707         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
708 }
709
710 /*
711  * generate_sched_domains()
712  *
713  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
714  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
715  * union is a subset of that set.
716  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
717  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
718  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
719  * partition.
720  *
721  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst
722  * for a background explanation of this.
723  *
724  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
725  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
726  * domains when operating in the severe memory shortage situations
727  * that could cause allocation failures below.
728  *
729  * Must be called with cpuset_mutex held.
730  *
731  * The three key local variables below are:
732  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
733  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
734  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
735  *         balance cpusets.
736  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
737  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
738  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
739  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
740  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
741  *         is a subset of one of these domains, while there are as
742  *         many such domains as possible, each as small as possible.
743  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
744  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
745  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
746  *         value to determine what partition elements (sched domains)
747  *         were changed (added or removed.)
748  *
749  * Finding the best partition (set of domains):
750  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
751  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
752  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
753  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
754  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
755  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
756  *      any such pairs.
757  *
758  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
759  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
760  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
761  *      partition_sched_domains().
762  */
763 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
764                         struct sched_domain_attr **attributes)
765 {
766         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
767         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
768         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
769         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
770         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
771         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
772         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
773         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
774         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
775         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
776
777         doms = NULL;
778         dattr = NULL;
779         csa = NULL;
780
781         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
782         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
783                 ndoms = 1;
784                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
785                 if (!doms)
786                         goto done;
787
788                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
789                 if (dattr) {
790                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
791                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
792                 }
793                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
794                             housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
795
796                 goto done;
797         }
798
799         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
800         if (!csa)
801                 goto done;
802         csn = 0;
803
804         rcu_read_lock();
805         if (root_load_balance)
806                 csa[csn++] = &top_cpuset;
807         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
808                 if (cp == &top_cpuset)
809                         continue;
810                 /*
811                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
812                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
813                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
814                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
815                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
816                  * the corresponding sched domain.
817                  *
818                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
819                  * is a subset of the root's effective_cpus.
820                  */
821                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
822                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
823                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
824                                          housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN))))
825                         continue;
826
827                 if (root_load_balance &&
828                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
829                         continue;
830
831                 if (is_sched_load_balance(cp) &&
832                     !cpumask_empty(cp->effective_cpus))
833                         csa[csn++] = cp;
834
835                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
836                 if (!is_partition_root(cp))
837                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
838         }
839         rcu_read_unlock();
840
841         for (i = 0; i < csn; i++)
842                 csa[i]->pn = i;
843         ndoms = csn;
844
845 restart:
846         /* Find the best partition (set of sched domains) */
847         for (i = 0; i < csn; i++) {
848                 struct cpuset *a = csa[i];
849                 int apn = a->pn;
850
851                 for (j = 0; j < csn; j++) {
852                         struct cpuset *b = csa[j];
853                         int bpn = b->pn;
854
855                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
856                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
857                                         struct cpuset *c = csa[k];
858
859                                         if (c->pn == bpn)
860                                                 c->pn = apn;
861                                 }
862                                 ndoms--;        /* one less element */
863                                 goto restart;
864                         }
865                 }
866         }
867
868         /*
869          * Now we know how many domains to create.
870          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
871          */
872         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
873         if (!doms)
874                 goto done;
875
876         /*
877          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
878          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
879          */
880         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
881                               GFP_KERNEL);
882
883         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
884                 struct cpuset *a = csa[i];
885                 struct cpumask *dp;
886                 int apn = a->pn;
887
888                 if (apn < 0) {
889                         /* Skip completed partitions */
890                         continue;
891                 }
892
893                 dp = doms[nslot];
894
895                 if (nslot == ndoms) {
896                         static int warnings = 10;
897                         if (warnings) {
898                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
899                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
900                                 warnings--;
901                         }
902                         continue;
903                 }
904
905                 cpumask_clear(dp);
906                 if (dattr)
907                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
908                 for (j = i; j < csn; j++) {
909                         struct cpuset *b = csa[j];
910
911                         if (apn == b->pn) {
912                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
913                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
914                                 if (dattr)
915                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
916
917                                 /* Done with this partition */
918                                 b->pn = -1;
919                         }
920                 }
921                 nslot++;
922         }
923         BUG_ON(nslot != ndoms);
924
925 done:
926         kfree(csa);
927
928         /*
929          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
930          * See comments in partition_sched_domains().
931          */
932         if (doms == NULL)
933                 ndoms = 1;
934
935         *domains    = doms;
936         *attributes = dattr;
937         return ndoms;
938 }
939
940 static void update_tasks_root_domain(struct cpuset *cs)
941 {
942         struct css_task_iter it;
943         struct task_struct *task;
944
945         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
946
947         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
948                 dl_add_task_root_domain(task);
949
950         css_task_iter_end(&it);
951 }
952
953 static void rebuild_root_domains(void)
954 {
955         struct cpuset *cs = NULL;
956         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
957
958         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
959         lockdep_assert_cpus_held();
960         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
961
962         rcu_read_lock();
963
964         /*
965          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
966          * if a task belongs to it.
967          */
968         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
969
970         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
971
972                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
973                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
974                         continue;
975                 }
976
977                 css_get(&cs->css);
978
979                 rcu_read_unlock();
980
981                 update_tasks_root_domain(cs);
982
983                 rcu_read_lock();
984                 css_put(&cs->css);
985         }
986         rcu_read_unlock();
987 }
988
989 static void
990 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
991                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
992 {
993         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
994         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
995         rebuild_root_domains();
996         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
997 }
998
999 /*
1000  * Rebuild scheduler domains.
1001  *
1002  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
1003  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
1004  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
1005  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
1006  * scheduler's dynamic sched domains.
1007  *
1008  * Call with cpuset_mutex held.  Takes cpus_read_lock().
1009  */
1010 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1011 {
1012         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1013         struct sched_domain_attr *attr;
1014         cpumask_var_t *doms;
1015         struct cpuset *cs;
1016         int ndoms;
1017
1018         lockdep_assert_cpus_held();
1019         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1020
1021         /*
1022          * If we have raced with CPU hotplug, return early to avoid
1023          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
1024          * Anyways, cpuset_hotplug_workfn() will rebuild sched domains.
1025          *
1026          * With no CPUs in any subpartitions, top_cpuset's effective CPUs
1027          * should be the same as the active CPUs, so checking only top_cpuset
1028          * is enough to detect racing CPU offlines.
1029          */
1030         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
1031             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1032                 return;
1033
1034         /*
1035          * With subpartition CPUs, however, the effective CPUs of a partition
1036          * root should be only a subset of the active CPUs.  Since a CPU in any
1037          * partition root could be offlined, all must be checked.
1038          */
1039         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
1040                 rcu_read_lock();
1041                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1042                         if (!is_partition_root(cs)) {
1043                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1044                                 continue;
1045                         }
1046                         if (!cpumask_subset(cs->effective_cpus,
1047                                             cpu_active_mask)) {
1048                                 rcu_read_unlock();
1049                                 return;
1050                         }
1051                 }
1052                 rcu_read_unlock();
1053         }
1054
1055         /* Generate domain masks and attrs */
1056         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1057
1058         /* Have scheduler rebuild the domains */
1059         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1060 }
1061 #else /* !CONFIG_SMP */
1062 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1063 {
1064 }
1065 #endif /* CONFIG_SMP */
1066
1067 void rebuild_sched_domains(void)
1068 {
1069         cpus_read_lock();
1070         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
1071         rebuild_sched_domains_locked();
1072         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
1073         cpus_read_unlock();
1074 }
1075
1076 /**
1077  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1078  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1079  *
1080  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1081  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1082  * cpuset membership stays stable.
1083  */
1084 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
1085 {
1086         struct css_task_iter it;
1087         struct task_struct *task;
1088
1089         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1090         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1091                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
1092         css_task_iter_end(&it);
1093 }
1094
1095 /**
1096  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1097  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1098  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1099  * @parent: the parent cpuset
1100  *
1101  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1102  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1103  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1104  * to mask those out.
1105  */
1106 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1107                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1108 {
1109         if (parent->nr_subparts_cpus) {
1110                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1111                            parent->subparts_cpus);
1112                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1113                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1114         } else {
1115                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1116         }
1117 }
1118
1119 /*
1120  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1121  */
1122 enum subparts_cmd {
1123         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1124         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1125         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1126 };
1127
1128 /**
1129  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1130  * @cpuset:  The cpuset that requests change in partition root state
1131  * @cmd:     Partition root state change command
1132  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1133  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1134  * Return:   0, 1 or an error code
1135  *
1136  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1137  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1138  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1139  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1140  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1141  *
1142  * For partcmd_disable, the cpuset is being transofrmed from a partition
1143  * root back to a non-partition root. Any CPUs in cpus_allowed that are in
1144  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1145  * into parent's effective_cpus. 0 should always be returned.
1146  *
1147  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu
1148  * list is to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise,
1149  * cpus_allowed is assumed to remain the same. The cpuset should either
1150  * be a partition root or an invalid partition root. The partition root
1151  * state may change if newmask is NULL and none of the requested CPUs can
1152  * be granted by the parent. The function will return 1 if changes to
1153  * parent's subparts_cpus and effective_cpus happen or 0 otherwise.
1154  * Error code should only be returned when newmask is non-NULL.
1155  *
1156  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1157  * update_prstate(). The partcmd_update command is used by
1158  * update_cpumasks_hier() with newmask NULL and update_cpumask() with
1159  * newmask set.
1160  *
1161  * The checking is more strict when enabling partition root than the
1162  * other two commands.
1163  *
1164  * Because of the implicit cpu exclusive nature of a partition root,
1165  * cpumask changes that violates the cpu exclusivity rule will not be
1166  * permitted when checked by validate_change(). The validate_change()
1167  * function will also prevent any changes to the cpu list if it is not
1168  * a superset of children's cpu lists.
1169  */
1170 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cpuset, int cmd,
1171                                           struct cpumask *newmask,
1172                                           struct tmpmasks *tmp)
1173 {
1174         struct cpuset *parent = parent_cs(cpuset);
1175         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1176         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1177         int old_prs, new_prs;
1178         bool part_error = false;        /* Partition error? */
1179
1180         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1181
1182         /*
1183          * The parent must be a partition root.
1184          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1185          * not be empty.
1186          */
1187         if (!is_partition_root(parent) ||
1188            (newmask && cpumask_empty(newmask)) ||
1189            (!newmask && cpumask_empty(cpuset->cpus_allowed)))
1190                 return -EINVAL;
1191
1192         /*
1193          * Enabling/disabling partition root is not allowed if there are
1194          * online children.
1195          */
1196         if ((cmd != partcmd_update) && css_has_online_children(&cpuset->css))
1197                 return -EBUSY;
1198
1199         /*
1200          * Enabling partition root is not allowed if not all the CPUs
1201          * can be granted from parent's effective_cpus or at least one
1202          * CPU will be left after that.
1203          */
1204         if ((cmd == partcmd_enable) &&
1205            (!cpumask_subset(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus) ||
1206              cpumask_equal(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus)))
1207                 return -EINVAL;
1208
1209         /*
1210          * A cpumask update cannot make parent's effective_cpus become empty.
1211          */
1212         adding = deleting = false;
1213         old_prs = new_prs = cpuset->partition_root_state;
1214         if (cmd == partcmd_enable) {
1215                 cpumask_copy(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed);
1216                 adding = true;
1217         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1218                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1219                                        parent->subparts_cpus);
1220         } else if (newmask) {
1221                 /*
1222                  * partcmd_update with newmask:
1223                  *
1224                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1225                  * addmask = newmask & parent->effective_cpus
1226                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1227                  */
1228                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed, newmask);
1229                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1230                                        parent->subparts_cpus);
1231
1232                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->effective_cpus);
1233                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1234                                         parent->subparts_cpus);
1235                 /*
1236                  * Return error if the new effective_cpus could become empty.
1237                  */
1238                 if (adding &&
1239                     cpumask_equal(parent->effective_cpus, tmp->addmask)) {
1240                         if (!deleting)
1241                                 return -EINVAL;
1242                         /*
1243                          * As some of the CPUs in subparts_cpus might have
1244                          * been offlined, we need to compute the real delmask
1245                          * to confirm that.
1246                          */
1247                         if (!cpumask_and(tmp->addmask, tmp->delmask,
1248                                          cpu_active_mask))
1249                                 return -EINVAL;
1250                         cpumask_copy(tmp->addmask, parent->effective_cpus);
1251                 }
1252         } else {
1253                 /*
1254                  * partcmd_update w/o newmask:
1255                  *
1256                  * addmask = cpus_allowed & parent->effective_cpus
1257                  *
1258                  * Note that parent's subparts_cpus may have been
1259                  * pre-shrunk in case there is a change in the cpu list.
1260                  * So no deletion is needed.
1261                  */
1262                 adding = cpumask_and(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed,
1263                                      parent->effective_cpus);
1264                 part_error = cpumask_equal(tmp->addmask,
1265                                            parent->effective_cpus);
1266         }
1267
1268         if (cmd == partcmd_update) {
1269                 int prev_prs = cpuset->partition_root_state;
1270
1271                 /*
1272                  * Check for possible transition between PRS_ENABLED
1273                  * and PRS_ERROR.
1274                  */
1275                 switch (cpuset->partition_root_state) {
1276                 case PRS_ENABLED:
1277                         if (part_error)
1278                                 new_prs = PRS_ERROR;
1279                         break;
1280                 case PRS_ERROR:
1281                         if (!part_error)
1282                                 new_prs = PRS_ENABLED;
1283                         break;
1284                 }
1285                 /*
1286                  * Set part_error if previously in invalid state.
1287                  */
1288                 part_error = (prev_prs == PRS_ERROR);
1289         }
1290
1291         if (!part_error && (new_prs == PRS_ERROR))
1292                 return 0;       /* Nothing need to be done */
1293
1294         if (new_prs == PRS_ERROR) {
1295                 /*
1296                  * Remove all its cpus from parent's subparts_cpus.
1297                  */
1298                 adding = false;
1299                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1300                                        parent->subparts_cpus);
1301         }
1302
1303         if (!adding && !deleting && (new_prs == old_prs))
1304                 return 0;
1305
1306         /*
1307          * Change the parent's subparts_cpus.
1308          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1309          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1310          */
1311         spin_lock_irq(&callback_lock);
1312         if (adding) {
1313                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1314                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1315                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1316                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1317         }
1318         if (deleting) {
1319                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1320                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1321                 /*
1322                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1323                  */
1324                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1325                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1326                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1327         }
1328
1329         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1330
1331         if (old_prs != new_prs)
1332                 cpuset->partition_root_state = new_prs;
1333
1334         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1335         notify_partition_change(cpuset, old_prs, new_prs);
1336
1337         return cmd == partcmd_update;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1342  * @cs:  the cpuset to consider
1343  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1344  *
1345  * When configured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1346  * and all its descendants need to be updated.
1347  *
1348  * On legacy hierarchy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1349  *
1350  * Called with cpuset_mutex held
1351  */
1352 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
1353 {
1354         struct cpuset *cp;
1355         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1356         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1357         int old_prs, new_prs;
1358
1359         rcu_read_lock();
1360         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1361                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1362
1363                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1364
1365                 /*
1366                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1367                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
1368                  */
1369                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1370                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1371                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1372                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1373                                 parent->child_ecpus_count++;
1374                         }
1375                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1376                         cp->use_parent_ecpus = false;
1377                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1378                         parent->child_ecpus_count--;
1379                 }
1380
1381                 /*
1382                  * Skip the whole subtree if the cpumask remains the same
1383                  * and has no partition root state.
1384                  */
1385                 if (!cp->partition_root_state &&
1386                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus)) {
1387                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1388                         continue;
1389                 }
1390
1391                 /*
1392                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1393                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1394                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1395                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1396                  */
1397                 old_prs = new_prs = cp->partition_root_state;
1398                 if ((cp != cs) && old_prs) {
1399                         switch (parent->partition_root_state) {
1400                         case PRS_DISABLED:
1401                                 /*
1402                                  * If parent is not a partition root or an
1403                                  * invalid partition root, clear its state
1404                                  * and its CS_CPU_EXCLUSIVE flag.
1405                                  */
1406                                 WARN_ON_ONCE(cp->partition_root_state
1407                                              != PRS_ERROR);
1408                                 new_prs = PRS_DISABLED;
1409
1410                                 /*
1411                                  * clear_bit() is an atomic operation and
1412                                  * readers aren't interested in the state
1413                                  * of CS_CPU_EXCLUSIVE anyway. So we can
1414                                  * just update the flag without holding
1415                                  * the callback_lock.
1416                                  */
1417                                 clear_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cp->flags);
1418                                 break;
1419
1420                         case PRS_ENABLED:
1421                                 if (update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL, tmp))
1422                                         update_tasks_cpumask(parent);
1423                                 break;
1424
1425                         case PRS_ERROR:
1426                                 /*
1427                                  * When parent is invalid, it has to be too.
1428                                  */
1429                                 new_prs = PRS_ERROR;
1430                                 break;
1431                         }
1432                 }
1433
1434                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1435                         continue;
1436                 rcu_read_unlock();
1437
1438                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1439
1440                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1441                 if (cp->nr_subparts_cpus && (new_prs != PRS_ENABLED)) {
1442                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1443                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1444                 } else if (cp->nr_subparts_cpus) {
1445                         /*
1446                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1447                          * are mutually exclusive.
1448                          *
1449                          * In the unlikely event that effective_cpus
1450                          * becomes empty. we clear cp->nr_subparts_cpus and
1451                          * let its child partition roots to compete for
1452                          * CPUs again.
1453                          */
1454                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1455                                        cp->subparts_cpus);
1456                         if (cpumask_empty(cp->effective_cpus)) {
1457                                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1458                                 cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1459                                 cp->nr_subparts_cpus = 0;
1460                         } else if (!cpumask_subset(cp->subparts_cpus,
1461                                                    tmp->new_cpus)) {
1462                                 cpumask_andnot(cp->subparts_cpus,
1463                                         cp->subparts_cpus, tmp->new_cpus);
1464                                 cp->nr_subparts_cpus
1465                                         = cpumask_weight(cp->subparts_cpus);
1466                         }
1467                 }
1468
1469                 if (new_prs != old_prs)
1470                         cp->partition_root_state = new_prs;
1471
1472                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1473                 notify_partition_change(cp, old_prs, new_prs);
1474
1475                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1476                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1477
1478                 update_tasks_cpumask(cp);
1479
1480                 /*
1481                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1482                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1483                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1484                  * root as well.
1485                  */
1486                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1487                     is_sched_load_balance(cp) &&
1488                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1489                     is_partition_root(cp)))
1490                         need_rebuild_sched_domains = true;
1491
1492                 rcu_read_lock();
1493                 css_put(&cp->css);
1494         }
1495         rcu_read_unlock();
1496
1497         if (need_rebuild_sched_domains)
1498                 rebuild_sched_domains_locked();
1499 }
1500
1501 /**
1502  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1503  * @parent:  Parent cpuset
1504  * @cs:      Current cpuset
1505  * @tmp:     Temp variables
1506  */
1507 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1508                                     struct tmpmasks *tmp)
1509 {
1510         struct cpuset *sibling;
1511         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1512
1513         /*
1514          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1515          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1516          * to use the right effective_cpus value.
1517          */
1518         rcu_read_lock();
1519         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1520                 if (sibling == cs)
1521                         continue;
1522                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1523                         continue;
1524
1525                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp);
1526         }
1527         rcu_read_unlock();
1528 }
1529
1530 /**
1531  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1532  * @cs: the cpuset to consider
1533  * @trialcs: trial cpuset
1534  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1535  */
1536 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1537                           const char *buf)
1538 {
1539         int retval;
1540         struct tmpmasks tmp;
1541
1542         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1543         if (cs == &top_cpuset)
1544                 return -EACCES;
1545
1546         /*
1547          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1548          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1549          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1550          * with tasks have cpus.
1551          */
1552         if (!*buf) {
1553                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1554         } else {
1555                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1556                 if (retval < 0)
1557                         return retval;
1558
1559                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1560                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1561                         return -EINVAL;
1562         }
1563
1564         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1565         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1566                 return 0;
1567
1568         retval = validate_change(cs, trialcs);
1569         if (retval < 0)
1570                 return retval;
1571
1572 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1573         /*
1574          * Use the cpumasks in trialcs for tmpmasks when they are pointers
1575          * to allocated cpumasks.
1576          */
1577         tmp.addmask  = trialcs->subparts_cpus;
1578         tmp.delmask  = trialcs->effective_cpus;
1579         tmp.new_cpus = trialcs->cpus_allowed;
1580 #endif
1581
1582         if (cs->partition_root_state) {
1583                 /* Cpumask of a partition root cannot be empty */
1584                 if (cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed))
1585                         return -EINVAL;
1586                 if (update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1587                                         trialcs->cpus_allowed, &tmp) < 0)
1588                         return -EINVAL;
1589         }
1590
1591         spin_lock_irq(&callback_lock);
1592         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1593
1594         /*
1595          * Make sure that subparts_cpus is a subset of cpus_allowed.
1596          */
1597         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1598                 cpumask_andnot(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus,
1599                                cs->cpus_allowed);
1600                 cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1601         }
1602         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1603
1604         update_cpumasks_hier(cs, &tmp);
1605
1606         if (cs->partition_root_state) {
1607                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1608
1609                 /*
1610                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1611                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1612                  */
1613                 if (parent->child_ecpus_count)
1614                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1615         }
1616         return 0;
1617 }
1618
1619 /*
1620  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1621  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1622  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1623  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1624  * cpuset_migrate_mm_wq.
1625  */
1626
1627 struct cpuset_migrate_mm_work {
1628         struct work_struct      work;
1629         struct mm_struct        *mm;
1630         nodemask_t              from;
1631         nodemask_t              to;
1632 };
1633
1634 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1635 {
1636         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1637                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1638
1639         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1640         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1641         mmput(mwork->mm);
1642         kfree(mwork);
1643 }
1644
1645 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1646                                                         const nodemask_t *to)
1647 {
1648         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1649
1650         if (nodes_equal(*from, *to)) {
1651                 mmput(mm);
1652                 return;
1653         }
1654
1655         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1656         if (mwork) {
1657                 mwork->mm = mm;
1658                 mwork->from = *from;
1659                 mwork->to = *to;
1660                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1661                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1662         } else {
1663                 mmput(mm);
1664         }
1665 }
1666
1667 static void cpuset_post_attach(void)
1668 {
1669         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1670 }
1671
1672 /*
1673  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1674  * @tsk: the task to change
1675  * @newmems: new nodes that the task will be set
1676  *
1677  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1678  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1679  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1680  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1681  */
1682 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1683                                         nodemask_t *newmems)
1684 {
1685         task_lock(tsk);
1686
1687         local_irq_disable();
1688         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1689
1690         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1691         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1692         tsk->mems_allowed = *newmems;
1693
1694         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1695         local_irq_enable();
1696
1697         task_unlock(tsk);
1698 }
1699
1700 static void *cpuset_being_rebound;
1701
1702 /**
1703  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1704  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1705  *
1706  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1707  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1708  * cpuset membership stays stable.
1709  */
1710 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1711 {
1712         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1713         struct css_task_iter it;
1714         struct task_struct *task;
1715
1716         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1717
1718         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1719
1720         /*
1721          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_lock, which we couldn't
1722          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1723          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1724          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1725          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1726          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1727          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1728          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1729          */
1730         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1731         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1732                 struct mm_struct *mm;
1733                 bool migrate;
1734
1735                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1736
1737                 mm = get_task_mm(task);
1738                 if (!mm)
1739                         continue;
1740
1741                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1742
1743                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1744                 if (migrate)
1745                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1746                 else
1747                         mmput(mm);
1748         }
1749         css_task_iter_end(&it);
1750
1751         /*
1752          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1753          * cs->old_mems_allowed.
1754          */
1755         cs->old_mems_allowed = newmems;
1756
1757         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1758         cpuset_being_rebound = NULL;
1759 }
1760
1761 /*
1762  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1763  * @cs: the cpuset to consider
1764  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1765  *
1766  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1767  * and all its descendants need to be updated.
1768  *
1769  * On legacy hierarchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1770  *
1771  * Called with cpuset_mutex held
1772  */
1773 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1774 {
1775         struct cpuset *cp;
1776         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1777
1778         rcu_read_lock();
1779         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1780                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1781
1782                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1783
1784                 /*
1785                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1786                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1787                  */
1788                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
1789                         *new_mems = parent->effective_mems;
1790
1791                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1792                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1793                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1794                         continue;
1795                 }
1796
1797                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1798                         continue;
1799                 rcu_read_unlock();
1800
1801                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1802                 cp->effective_mems = *new_mems;
1803                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1804
1805                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1806                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1807
1808                 update_tasks_nodemask(cp);
1809
1810                 rcu_read_lock();
1811                 css_put(&cp->css);
1812         }
1813         rcu_read_unlock();
1814 }
1815
1816 /*
1817  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1818  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1819  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1820  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1821  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1822  * migrate the tasks pages to the new memory.
1823  *
1824  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1825  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1826  * lock each such tasks mm->mmap_lock, scan its vma's and rebind
1827  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1828  */
1829 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1830                            const char *buf)
1831 {
1832         int retval;
1833
1834         /*
1835          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1836          * it's read-only
1837          */
1838         if (cs == &top_cpuset) {
1839                 retval = -EACCES;
1840                 goto done;
1841         }
1842
1843         /*
1844          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1845          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1846          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1847          * with tasks have memory.
1848          */
1849         if (!*buf) {
1850                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1851         } else {
1852                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1853                 if (retval < 0)
1854                         goto done;
1855
1856                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1857                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1858                         retval = -EINVAL;
1859                         goto done;
1860                 }
1861         }
1862
1863         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1864                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1865                 goto done;
1866         }
1867         retval = validate_change(cs, trialcs);
1868         if (retval < 0)
1869                 goto done;
1870
1871         spin_lock_irq(&callback_lock);
1872         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1873         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1874
1875         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1876         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1877 done:
1878         return retval;
1879 }
1880
1881 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
1882 {
1883         bool ret;
1884
1885         rcu_read_lock();
1886         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1887         rcu_read_unlock();
1888
1889         return ret;
1890 }
1891
1892 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1893 {
1894 #ifdef CONFIG_SMP
1895         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1896                 return -EINVAL;
1897 #endif
1898
1899         if (val != cs->relax_domain_level) {
1900                 cs->relax_domain_level = val;
1901                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1902                     is_sched_load_balance(cs))
1903                         rebuild_sched_domains_locked();
1904         }
1905
1906         return 0;
1907 }
1908
1909 /**
1910  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1911  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1912  *
1913  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1914  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1915  * stable.
1916  */
1917 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1918 {
1919         struct css_task_iter it;
1920         struct task_struct *task;
1921
1922         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1923         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1924                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1925         css_task_iter_end(&it);
1926 }
1927
1928 /*
1929  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1930  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1931  * cs:          the cpuset to update
1932  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1933  *
1934  * Call with cpuset_mutex held.
1935  */
1936
1937 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1938                        int turning_on)
1939 {
1940         struct cpuset *trialcs;
1941         int balance_flag_changed;
1942         int spread_flag_changed;
1943         int err;
1944
1945         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1946         if (!trialcs)
1947                 return -ENOMEM;
1948
1949         if (turning_on)
1950                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1951         else
1952                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1953
1954         err = validate_change(cs, trialcs);
1955         if (err < 0)
1956                 goto out;
1957
1958         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1959                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1960
1961         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1962                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1963
1964         spin_lock_irq(&callback_lock);
1965         cs->flags = trialcs->flags;
1966         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1967
1968         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1969                 rebuild_sched_domains_locked();
1970
1971         if (spread_flag_changed)
1972                 update_tasks_flags(cs);
1973 out:
1974         free_cpuset(trialcs);
1975         return err;
1976 }
1977
1978 /*
1979  * update_prstate - update partititon_root_state
1980  * cs: the cpuset to update
1981  * new_prs: new partition root state
1982  *
1983  * Call with cpuset_mutex held.
1984  */
1985 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int new_prs)
1986 {
1987         int err, old_prs = cs->partition_root_state;
1988         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1989         struct tmpmasks tmpmask;
1990
1991         if (old_prs == new_prs)
1992                 return 0;
1993
1994         /*
1995          * Cannot force a partial or invalid partition root to a full
1996          * partition root.
1997          */
1998         if (new_prs && (old_prs == PRS_ERROR))
1999                 return -EINVAL;
2000
2001         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmpmask))
2002                 return -ENOMEM;
2003
2004         err = -EINVAL;
2005         if (!old_prs) {
2006                 /*
2007                  * Turning on partition root requires setting the
2008                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit implicitly as well and cpus_allowed
2009                  * cannot be NULL.
2010                  */
2011                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2012                         goto out;
2013
2014                 err = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1);
2015                 if (err)
2016                         goto out;
2017
2018                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
2019                                                      NULL, &tmpmask);
2020                 if (err) {
2021                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2022                         goto out;
2023                 }
2024         } else {
2025                 /*
2026                  * Turning off partition root will clear the
2027                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit.
2028                  */
2029                 if (old_prs == PRS_ERROR) {
2030                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2031                         err = 0;
2032                         goto out;
2033                 }
2034
2035                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
2036                                                      NULL, &tmpmask);
2037                 if (err)
2038                         goto out;
2039
2040                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
2041                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2042         }
2043
2044         /*
2045          * Update cpumask of parent's tasks except when it is the top
2046          * cpuset as some system daemons cannot be mapped to other CPUs.
2047          */
2048         if (parent != &top_cpuset)
2049                 update_tasks_cpumask(parent);
2050
2051         if (parent->child_ecpus_count)
2052                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmpmask);
2053
2054         rebuild_sched_domains_locked();
2055 out:
2056         if (!err) {
2057                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2058                 cs->partition_root_state = new_prs;
2059                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2060                 notify_partition_change(cs, old_prs, new_prs);
2061         }
2062
2063         free_cpumasks(NULL, &tmpmask);
2064         return err;
2065 }
2066
2067 /*
2068  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
2069  *
2070  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
2071  * event frequency meter.  There are four routines:
2072  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
2073  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
2074  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
2075  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
2076  *
2077  * A common data structure is passed to each of these routines,
2078  * which is used to keep track of the state required to manage the
2079  * frequency meter and its digital filter.
2080  *
2081  * The filter works on the number of events marked per unit time.
2082  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
2083  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
2084  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
2085  *
2086  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2087  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2088  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2089  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2090  *
2091  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2092  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2093  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2094  * will be stable.
2095  *
2096  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2097  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2098  *
2099  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2100  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2101  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2102  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2103  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2104  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2105  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2106  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2107  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2108  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2109  * each event.
2110  */
2111
2112 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2113 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2114 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2115 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2116
2117 /* Initialize a frequency meter */
2118 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2119 {
2120         fmp->cnt = 0;
2121         fmp->val = 0;
2122         fmp->time = 0;
2123         spin_lock_init(&fmp->lock);
2124 }
2125
2126 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2127 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2128 {
2129         time64_t now;
2130         u32 ticks;
2131
2132         now = ktime_get_seconds();
2133         ticks = now - fmp->time;
2134
2135         if (ticks == 0)
2136                 return;
2137
2138         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2139         while (ticks-- > 0)
2140                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2141         fmp->time = now;
2142
2143         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2144         fmp->cnt = 0;
2145 }
2146
2147 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2148 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2149 {
2150         spin_lock(&fmp->lock);
2151         fmeter_update(fmp);
2152         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2153         spin_unlock(&fmp->lock);
2154 }
2155
2156 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2157 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2158 {
2159         int val;
2160
2161         spin_lock(&fmp->lock);
2162         fmeter_update(fmp);
2163         val = fmp->val;
2164         spin_unlock(&fmp->lock);
2165         return val;
2166 }
2167
2168 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2169
2170 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
2171 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2172 {
2173         struct cgroup_subsys_state *css;
2174         struct cpuset *cs;
2175         struct task_struct *task;
2176         int ret;
2177
2178         /* used later by cpuset_attach() */
2179         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2180         cs = css_cs(css);
2181
2182         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2183
2184         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
2185         ret = -ENOSPC;
2186         if (!is_in_v2_mode() &&
2187             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2188                 goto out_unlock;
2189
2190         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2191                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
2192                 if (ret)
2193                         goto out_unlock;
2194                 ret = security_task_setscheduler(task);
2195                 if (ret)
2196                         goto out_unlock;
2197         }
2198
2199         /*
2200          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2201          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2202          */
2203         cs->attach_in_progress++;
2204         ret = 0;
2205 out_unlock:
2206         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2207         return ret;
2208 }
2209
2210 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2211 {
2212         struct cgroup_subsys_state *css;
2213
2214         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2215
2216         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2217         css_cs(css)->attach_in_progress--;
2218         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2219 }
2220
2221 /*
2222  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
2223  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2224  * allocate from cpuset_init().
2225  */
2226 static cpumask_var_t cpus_attach;
2227
2228 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2229 {
2230         /* static buf protected by cpuset_mutex */
2231         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2232         struct task_struct *task;
2233         struct task_struct *leader;
2234         struct cgroup_subsys_state *css;
2235         struct cpuset *cs;
2236         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2237
2238         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2239         cs = css_cs(css);
2240
2241         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2242
2243         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2244
2245         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2246                 if (cs != &top_cpuset)
2247                         guarantee_online_cpus(task, cpus_attach);
2248                 else
2249                         cpumask_copy(cpus_attach, task_cpu_possible_mask(task));
2250                 /*
2251                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2252                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2253                  */
2254                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2255
2256                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2257                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
2258         }
2259
2260         /*
2261          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2262          * sleep and should be moved outside migration path proper.
2263          */
2264         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2265         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2266                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2267
2268                 if (mm) {
2269                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2270
2271                         /*
2272                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2273                          * here, except if this task is being moved
2274                          * automatically due to hotplug.  In that case
2275                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2276                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2277                          * migrate mm from.
2278                          */
2279                         if (is_memory_migrate(cs))
2280                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2281                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2282                         else
2283                                 mmput(mm);
2284                 }
2285         }
2286
2287         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2288
2289         cs->attach_in_progress--;
2290         if (!cs->attach_in_progress)
2291                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2292
2293         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2294 }
2295
2296 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2297
2298 typedef enum {
2299         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2300         FILE_CPULIST,
2301         FILE_MEMLIST,
2302         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2303         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2304         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2305         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2306         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2307         FILE_MEM_HARDWALL,
2308         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2309         FILE_PARTITION_ROOT,
2310         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2311         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2312         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2313         FILE_SPREAD_PAGE,
2314         FILE_SPREAD_SLAB,
2315 } cpuset_filetype_t;
2316
2317 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2318                             u64 val)
2319 {
2320         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2321         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2322         int retval = 0;
2323
2324         cpus_read_lock();
2325         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2326         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2327                 retval = -ENODEV;
2328                 goto out_unlock;
2329         }
2330
2331         switch (type) {
2332         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2333                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2334                 break;
2335         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2336                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2337                 break;
2338         case FILE_MEM_HARDWALL:
2339                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2340                 break;
2341         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2342                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2343                 break;
2344         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2345                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2346                 break;
2347         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2348                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2349                 break;
2350         case FILE_SPREAD_PAGE:
2351                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2352                 break;
2353         case FILE_SPREAD_SLAB:
2354                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2355                 break;
2356         default:
2357                 retval = -EINVAL;
2358                 break;
2359         }
2360 out_unlock:
2361         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2362         cpus_read_unlock();
2363         return retval;
2364 }
2365
2366 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2367                             s64 val)
2368 {
2369         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2370         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2371         int retval = -ENODEV;
2372
2373         cpus_read_lock();
2374         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2375         if (!is_cpuset_online(cs))
2376                 goto out_unlock;
2377
2378         switch (type) {
2379         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2380                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2381                 break;
2382         default:
2383                 retval = -EINVAL;
2384                 break;
2385         }
2386 out_unlock:
2387         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2388         cpus_read_unlock();
2389         return retval;
2390 }
2391
2392 /*
2393  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2394  */
2395 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2396                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2397 {
2398         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2399         struct cpuset *trialcs;
2400         int retval = -ENODEV;
2401
2402         buf = strstrip(buf);
2403
2404         /*
2405          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2406          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2407          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2408          * which can execute.
2409          *
2410          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2411          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2412          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2413          * after execution capability is restored.
2414          *
2415          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2416          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2417          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2418          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2419          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2420          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
2421          * hierarchies.
2422          */
2423         css_get(&cs->css);
2424         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2425         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2426
2427         cpus_read_lock();
2428         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2429         if (!is_cpuset_online(cs))
2430                 goto out_unlock;
2431
2432         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2433         if (!trialcs) {
2434                 retval = -ENOMEM;
2435                 goto out_unlock;
2436         }
2437
2438         switch (of_cft(of)->private) {
2439         case FILE_CPULIST:
2440                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2441                 break;
2442         case FILE_MEMLIST:
2443                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2444                 break;
2445         default:
2446                 retval = -EINVAL;
2447                 break;
2448         }
2449
2450         free_cpuset(trialcs);
2451 out_unlock:
2452         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2453         cpus_read_unlock();
2454         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2455         css_put(&cs->css);
2456         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2457         return retval ?: nbytes;
2458 }
2459
2460 /*
2461  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2462  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2463  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2464  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2465  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2466  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2467  */
2468 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2469 {
2470         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2471         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2472         int ret = 0;
2473
2474         spin_lock_irq(&callback_lock);
2475
2476         switch (type) {
2477         case FILE_CPULIST:
2478                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2479                 break;
2480         case FILE_MEMLIST:
2481                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2482                 break;
2483         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2484                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2485                 break;
2486         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2487                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2488                 break;
2489         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2490                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2491                 break;
2492         default:
2493                 ret = -EINVAL;
2494         }
2495
2496         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2497         return ret;
2498 }
2499
2500 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2501 {
2502         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2503         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2504         switch (type) {
2505         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2506                 return is_cpu_exclusive(cs);
2507         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2508                 return is_mem_exclusive(cs);
2509         case FILE_MEM_HARDWALL:
2510                 return is_mem_hardwall(cs);
2511         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2512                 return is_sched_load_balance(cs);
2513         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2514                 return is_memory_migrate(cs);
2515         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2516                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2517         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2518                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2519         case FILE_SPREAD_PAGE:
2520                 return is_spread_page(cs);
2521         case FILE_SPREAD_SLAB:
2522                 return is_spread_slab(cs);
2523         default:
2524                 BUG();
2525         }
2526
2527         /* Unreachable but makes gcc happy */
2528         return 0;
2529 }
2530
2531 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2532 {
2533         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2534         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2535         switch (type) {
2536         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2537                 return cs->relax_domain_level;
2538         default:
2539                 BUG();
2540         }
2541
2542         /* Unreachable but makes gcc happy */
2543         return 0;
2544 }
2545
2546 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2547 {
2548         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2549
2550         switch (cs->partition_root_state) {
2551         case PRS_ENABLED:
2552                 seq_puts(seq, "root\n");
2553                 break;
2554         case PRS_DISABLED:
2555                 seq_puts(seq, "member\n");
2556                 break;
2557         case PRS_ERROR:
2558                 seq_puts(seq, "root invalid\n");
2559                 break;
2560         }
2561         return 0;
2562 }
2563
2564 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2565                                      size_t nbytes, loff_t off)
2566 {
2567         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2568         int val;
2569         int retval = -ENODEV;
2570
2571         buf = strstrip(buf);
2572
2573         /*
2574          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
2575          */
2576         if (!strcmp(buf, "root"))
2577                 val = PRS_ENABLED;
2578         else if (!strcmp(buf, "member"))
2579                 val = PRS_DISABLED;
2580         else
2581                 return -EINVAL;
2582
2583         css_get(&cs->css);
2584         cpus_read_lock();
2585         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2586         if (!is_cpuset_online(cs))
2587                 goto out_unlock;
2588
2589         retval = update_prstate(cs, val);
2590 out_unlock:
2591         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2592         cpus_read_unlock();
2593         css_put(&cs->css);
2594         return retval ?: nbytes;
2595 }
2596
2597 /*
2598  * for the common functions, 'private' gives the type of file
2599  */
2600
2601 static struct cftype legacy_files[] = {
2602         {
2603                 .name = "cpus",
2604                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2605                 .write = cpuset_write_resmask,
2606                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2607                 .private = FILE_CPULIST,
2608         },
2609
2610         {
2611                 .name = "mems",
2612                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2613                 .write = cpuset_write_resmask,
2614                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2615                 .private = FILE_MEMLIST,
2616         },
2617
2618         {
2619                 .name = "effective_cpus",
2620                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2621                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2622         },
2623
2624         {
2625                 .name = "effective_mems",
2626                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2627                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2628         },
2629
2630         {
2631                 .name = "cpu_exclusive",
2632                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2633                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2634                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2635         },
2636
2637         {
2638                 .name = "mem_exclusive",
2639                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2640                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2641                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2642         },
2643
2644         {
2645                 .name = "mem_hardwall",
2646                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2647                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2648                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
2649         },
2650
2651         {
2652                 .name = "sched_load_balance",
2653                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2654                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2655                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2656         },
2657
2658         {
2659                 .name = "sched_relax_domain_level",
2660                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
2661                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
2662                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2663         },
2664
2665         {
2666                 .name = "memory_migrate",
2667                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2668                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2669                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
2670         },
2671
2672         {
2673                 .name = "memory_pressure",
2674                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2675                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
2676         },
2677
2678         {
2679                 .name = "memory_spread_page",
2680                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2681                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2682                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
2683         },
2684
2685         {
2686                 .name = "memory_spread_slab",
2687                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2688                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2689                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
2690         },
2691
2692         {
2693                 .name = "memory_pressure_enabled",
2694                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
2695                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2696                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2697                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2698         },
2699
2700         { }     /* terminate */
2701 };
2702
2703 /*
2704  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
2705  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
2706  */
2707 static struct cftype dfl_files[] = {
2708         {
2709                 .name = "cpus",
2710                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2711                 .write = cpuset_write_resmask,
2712                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2713                 .private = FILE_CPULIST,
2714                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2715         },
2716
2717         {
2718                 .name = "mems",
2719                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2720                 .write = cpuset_write_resmask,
2721                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2722                 .private = FILE_MEMLIST,
2723                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2724         },
2725
2726         {
2727                 .name = "cpus.effective",
2728                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2729                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2730         },
2731
2732         {
2733                 .name = "mems.effective",
2734                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2735                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2736         },
2737
2738         {
2739                 .name = "cpus.partition",
2740                 .seq_show = sched_partition_show,
2741                 .write = sched_partition_write,
2742                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
2743                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2744                 .file_offset = offsetof(struct cpuset, partition_file),
2745         },
2746
2747         {
2748                 .name = "cpus.subpartitions",
2749                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2750                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2751                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
2752         },
2753
2754         { }     /* terminate */
2755 };
2756
2757
2758 /*
2759  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
2760  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
2761  */
2762
2763 static struct cgroup_subsys_state *
2764 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
2765 {
2766         struct cpuset *cs;
2767
2768         if (!parent_css)
2769                 return &top_cpuset.css;
2770
2771         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
2772         if (!cs)
2773                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2774
2775         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
2776                 kfree(cs);
2777                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2778         }
2779
2780         __set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
2781         nodes_clear(cs->mems_allowed);
2782         nodes_clear(cs->effective_mems);
2783         fmeter_init(&cs->fmeter);
2784         cs->relax_domain_level = -1;
2785
2786         /* Set CS_MEMORY_MIGRATE for default hierarchy */
2787         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
2788                 __set_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
2789
2790         return &cs->css;
2791 }
2792
2793 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
2794 {
2795         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2796         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2797         struct cpuset *tmp_cs;
2798         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2799
2800         if (!parent)
2801                 return 0;
2802
2803         cpus_read_lock();
2804         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2805
2806         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2807         if (is_spread_page(parent))
2808                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
2809         if (is_spread_slab(parent))
2810                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
2811
2812         cpuset_inc();
2813
2814         spin_lock_irq(&callback_lock);
2815         if (is_in_v2_mode()) {
2816                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
2817                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
2818                 cs->use_parent_ecpus = true;
2819                 parent->child_ecpus_count++;
2820         }
2821         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2822
2823         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
2824                 goto out_unlock;
2825
2826         /*
2827          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2828          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2829          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2830          *
2831          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2832          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2833          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2834          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2835          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2836          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2837          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2838          */
2839         rcu_read_lock();
2840         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2841                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2842                         rcu_read_unlock();
2843                         goto out_unlock;
2844                 }
2845         }
2846         rcu_read_unlock();
2847
2848         spin_lock_irq(&callback_lock);
2849         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2850         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2851         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2852         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2853         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2854 out_unlock:
2855         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2856         cpus_read_unlock();
2857         return 0;
2858 }
2859
2860 /*
2861  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2862  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2863  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
2864  * in the default hierarchy where only changes in partition
2865  * will cause repartitioning.
2866  *
2867  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
2868  * turning 'sched.partition" off.
2869  */
2870
2871 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2872 {
2873         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2874
2875         cpus_read_lock();
2876         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2877
2878         if (is_partition_root(cs))
2879                 update_prstate(cs, 0);
2880
2881         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2882             is_sched_load_balance(cs))
2883                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2884
2885         if (cs->use_parent_ecpus) {
2886                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2887
2888                 cs->use_parent_ecpus = false;
2889                 parent->child_ecpus_count--;
2890         }
2891
2892         cpuset_dec();
2893         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2894
2895         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2896         cpus_read_unlock();
2897 }
2898
2899 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2900 {
2901         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2902
2903         free_cpuset(cs);
2904 }
2905
2906 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2907 {
2908         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2909         spin_lock_irq(&callback_lock);
2910
2911         if (is_in_v2_mode()) {
2912                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2913                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2914         } else {
2915                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2916                              top_cpuset.effective_cpus);
2917                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2918         }
2919
2920         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2921         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2922 }
2923
2924 /*
2925  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2926  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2927  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2928  */
2929 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2930 {
2931         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2932                 return;
2933
2934         set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
2935         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2936 }
2937
2938 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2939         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2940         .css_online     = cpuset_css_online,
2941         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2942         .css_free       = cpuset_css_free,
2943         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2944         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2945         .attach         = cpuset_attach,
2946         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2947         .bind           = cpuset_bind,
2948         .fork           = cpuset_fork,
2949         .legacy_cftypes = legacy_files,
2950         .dfl_cftypes    = dfl_files,
2951         .early_init     = true,
2952         .threaded       = true,
2953 };
2954
2955 /**
2956  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2957  *
2958  * Description: Initialize top_cpuset
2959  **/
2960
2961 int __init cpuset_init(void)
2962 {
2963         BUG_ON(percpu_init_rwsem(&cpuset_rwsem));
2964
2965         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
2966         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
2967         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
2968
2969         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2970         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2971         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2972         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2973
2974         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2975         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2976         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2977
2978         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
2979
2980         return 0;
2981 }
2982
2983 /*
2984  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2985  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2986  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2987  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2988  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2989  */
2990 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2991 {
2992         struct cpuset *parent;
2993
2994         /*
2995          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2996          * has online cpus, so can't be empty).
2997          */
2998         parent = parent_cs(cs);
2999         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
3000                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
3001                 parent = parent_cs(parent);
3002
3003         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
3004                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
3005                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
3006                 pr_cont("\n");
3007         }
3008 }
3009
3010 static void
3011 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
3012                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3013                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
3014 {
3015         bool is_empty;
3016
3017         spin_lock_irq(&callback_lock);
3018         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
3019         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3020         cs->mems_allowed = *new_mems;
3021         cs->effective_mems = *new_mems;
3022         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3023
3024         /*
3025          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
3026          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
3027          */
3028         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
3029                 update_tasks_cpumask(cs);
3030         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
3031                 update_tasks_nodemask(cs);
3032
3033         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
3034                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
3035
3036         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3037
3038         /*
3039          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
3040          * This is full cgroup operation which will also call back into
3041          * cpuset. Should be done outside any lock.
3042          */
3043         if (is_empty)
3044                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
3045
3046         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3047 }
3048
3049 static void
3050 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
3051                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3052                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
3053 {
3054         if (cpumask_empty(new_cpus))
3055                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
3056         if (nodes_empty(*new_mems))
3057                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
3058
3059         spin_lock_irq(&callback_lock);
3060         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3061         cs->effective_mems = *new_mems;
3062         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3063
3064         if (cpus_updated)
3065                 update_tasks_cpumask(cs);
3066         if (mems_updated)
3067                 update_tasks_nodemask(cs);
3068 }
3069
3070 static bool force_rebuild;
3071
3072 void cpuset_force_rebuild(void)
3073 {
3074         force_rebuild = true;
3075 }
3076
3077 /**
3078  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
3079  * @cs: cpuset in interest
3080  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
3081  *
3082  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
3083  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
3084  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
3085  */
3086 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
3087 {
3088         static cpumask_t new_cpus;
3089         static nodemask_t new_mems;
3090         bool cpus_updated;
3091         bool mems_updated;
3092         struct cpuset *parent;
3093 retry:
3094         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
3095
3096         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3097
3098         /*
3099          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3100          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3101          */
3102         if (cs->attach_in_progress) {
3103                 percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3104                 goto retry;
3105         }
3106
3107         parent = parent_cs(cs);
3108         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3109         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3110
3111         if (cs->nr_subparts_cpus)
3112                 /*
3113                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3114                  * do not show up in effective_cpus.
3115                  */
3116                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3117
3118         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3119                 goto update_tasks;
3120
3121         /*
3122          * In the unlikely event that a partition root has empty
3123          * effective_cpus or its parent becomes erroneous, we have to
3124          * transition it to the erroneous state.
3125          */
3126         if (is_partition_root(cs) && (cpumask_empty(&new_cpus) ||
3127            (parent->partition_root_state == PRS_ERROR))) {
3128                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3129                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3130                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3131                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3132                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3133                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3134                 }
3135
3136                 /*
3137                  * If the effective_cpus is empty because the child
3138                  * partitions take away all the CPUs, we can keep
3139                  * the current partition and let the child partitions
3140                  * fight for available CPUs.
3141                  */
3142                 if ((parent->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3143                      cpumask_empty(&new_cpus)) {
3144                         int old_prs;
3145
3146                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
3147                                                        NULL, tmp);
3148                         old_prs = cs->partition_root_state;
3149                         if (old_prs != PRS_ERROR) {
3150                                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3151                                 cs->partition_root_state = PRS_ERROR;
3152                                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3153                                 notify_partition_change(cs, old_prs, PRS_ERROR);
3154                         }
3155                 }
3156                 cpuset_force_rebuild();
3157         }
3158
3159         /*
3160          * On the other hand, an erroneous partition root may be transitioned
3161          * back to a regular one or a partition root with no CPU allocated
3162          * from the parent may change to erroneous.
3163          */
3164         if (is_partition_root(parent) &&
3165            ((cs->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3166             !cpumask_intersects(&new_cpus, parent->subparts_cpus)) &&
3167              update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp))
3168                 cpuset_force_rebuild();
3169
3170 update_tasks:
3171         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3172         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3173
3174         if (is_in_v2_mode())
3175                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3176                                      cpus_updated, mems_updated);
3177         else
3178                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3179                                             cpus_updated, mems_updated);
3180
3181         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3182 }
3183
3184 /**
3185  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3186  *
3187  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3188  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3189  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3190  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3191  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3192  *
3193  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3194  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3195  * all descendants.
3196  *
3197  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3198  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3199  */
3200 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3201 {
3202         static cpumask_t new_cpus;
3203         static nodemask_t new_mems;
3204         bool cpus_updated, mems_updated;
3205         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3206         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3207
3208         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3209                 ptmp = &tmp;
3210
3211         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3212
3213         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3214         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3215         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3216
3217         /*
3218          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3219          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3220          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3221          */
3222         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3223         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3224
3225         /*
3226          * In the rare case that hotplug removes all the cpus in subparts_cpus,
3227          * we assumed that cpus are updated.
3228          */
3229         if (!cpus_updated && top_cpuset.nr_subparts_cpus)
3230                 cpus_updated = true;
3231
3232         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3233         if (cpus_updated) {
3234                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3235                 if (!on_dfl)
3236                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3237                 /*
3238                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3239                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3240                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3241                  * fight for the CPUs again.
3242                  */
3243                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3244                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3245                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3246                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3247                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3248                         } else {
3249                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3250                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3251                         }
3252                 }
3253                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3254                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3255                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3256         }
3257
3258         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3259         if (mems_updated) {
3260                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3261                 if (!on_dfl)
3262                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3263                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3264                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3265                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3266         }
3267
3268         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3269
3270         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3271         if (cpus_updated || mems_updated) {
3272                 struct cpuset *cs;
3273                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3274
3275                 rcu_read_lock();
3276                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3277                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3278                                 continue;
3279                         rcu_read_unlock();
3280
3281                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3282
3283                         rcu_read_lock();
3284                         css_put(&cs->css);
3285                 }
3286                 rcu_read_unlock();
3287         }
3288
3289         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3290         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3291                 force_rebuild = false;
3292                 rebuild_sched_domains();
3293         }
3294
3295         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3296 }
3297
3298 void cpuset_update_active_cpus(void)
3299 {
3300         /*
3301          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3302          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3303          * to a work item to avoid reverse locking order.
3304          */
3305         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3306 }
3307
3308 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3309 {
3310         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3311 }
3312
3313 /*
3314  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3315  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3316  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3317  */
3318 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3319                                 unsigned long action, void *arg)
3320 {
3321         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3322         return NOTIFY_OK;
3323 }
3324
3325 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
3326         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
3327         .priority = 10,         /* ??! */
3328 };
3329
3330 /**
3331  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3332  *
3333  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3334  */
3335 void __init cpuset_init_smp(void)
3336 {
3337         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
3338         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
3339         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3340
3341         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3342         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3343
3344         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
3345
3346         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3347         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3348 }
3349
3350 /**
3351  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3352  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3353  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3354  *
3355  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3356  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3357  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3358  * tasks cpuset.
3359  **/
3360
3361 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3362 {
3363         unsigned long flags;
3364
3365         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3366         guarantee_online_cpus(tsk, pmask);
3367         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3368 }
3369
3370 /**
3371  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
3372  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
3373  *
3374  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
3375  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
3376  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
3377  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
3378  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
3379  * _every_ other avenue has been traveled.
3380  *
3381  * Returns true if the affinity of @tsk was changed, false otherwise.
3382  **/
3383
3384 bool cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3385 {
3386         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3387         const struct cpumask *cs_mask;
3388         bool changed = false;
3389
3390         rcu_read_lock();
3391         cs_mask = task_cs(tsk)->cpus_allowed;
3392         if (is_in_v2_mode() && cpumask_subset(cs_mask, possible_mask)) {
3393                 do_set_cpus_allowed(tsk, cs_mask);
3394                 changed = true;
3395         }
3396         rcu_read_unlock();
3397
3398         /*
3399          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
3400          *
3401          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
3402          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
3403          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
3404          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
3405          * which takes task_rq_lock().
3406          *
3407          * If we are called after it dropped the lock we must see all
3408          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
3409          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
3410          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
3411          *
3412          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
3413          * if required.
3414          */
3415         return changed;
3416 }
3417
3418 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
3419 {
3420         nodes_setall(current->mems_allowed);
3421 }
3422
3423 /**
3424  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
3425  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
3426  *
3427  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
3428  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3429  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
3430  * tasks cpuset.
3431  **/
3432
3433 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
3434 {
3435         nodemask_t mask;
3436         unsigned long flags;
3437
3438         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3439         rcu_read_lock();
3440         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
3441         rcu_read_unlock();
3442         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3443
3444         return mask;
3445 }
3446
3447 /**
3448  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. current mems_allowed
3449  * @nodemask: the nodemask to be checked
3450  *
3451  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
3452  */
3453 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
3454 {
3455         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
3456 }
3457
3458 /*
3459  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
3460  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
3461  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
3462  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
3463  */
3464 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
3465 {
3466         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
3467                 cs = parent_cs(cs);
3468         return cs;
3469 }
3470
3471 /**
3472  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
3473  * @node: is this an allowed node?
3474  * @gfp_mask: memory allocation flags
3475  *
3476  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
3477  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
3478  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
3479  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
3480  * Otherwise, no.
3481  *
3482  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
3483  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
3484  * unless the task has been OOM killed.
3485  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
3486  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
3487  *
3488  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
3489  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
3490  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
3491  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
3492  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
3493  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
3494  *
3495  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
3496  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
3497  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
3498  * in interrupt, of course).
3499  *
3500  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
3501  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
3502  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
3503  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
3504  * affect that:
3505  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
3506  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
3507  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
3508  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
3509  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
3510  */
3511 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
3512 {
3513         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
3514         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
3515         unsigned long flags;
3516
3517         if (in_interrupt())
3518                 return true;
3519         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
3520                 return true;
3521         /*
3522          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
3523          * been OOM killed to get memory anywhere.
3524          */
3525         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
3526                 return true;
3527         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
3528                 return false;
3529
3530         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
3531                 return true;
3532
3533         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
3534         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3535
3536         rcu_read_lock();
3537         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
3538         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
3539         rcu_read_unlock();
3540
3541         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3542         return allowed;
3543 }
3544
3545 /**
3546  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
3547  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
3548  *
3549  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
3550  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
3551  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
3552  * to determine on which node to start looking, as it will for
3553  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
3554  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
3555  * local node to look for a free page, rather spread the starting
3556  * node around the tasks mems_allowed nodes.
3557  *
3558  * We don't have to worry about the returned node being offline
3559  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
3560  *
3561  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
3562  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
3563  * should not be possible for the following code to return an
3564  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
3565  * is not returning the node where the allocation must be, only
3566  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
3567  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
3568  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
3569  * See kmem_cache_alloc_node().
3570  */
3571
3572 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
3573 {
3574         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
3575 }
3576
3577 int cpuset_mem_spread_node(void)
3578 {
3579         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3580                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
3581                         node_random(&current->mems_allowed);
3582
3583         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
3584 }
3585
3586 int cpuset_slab_spread_node(void)
3587 {
3588         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3589                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
3590                         node_random(&current->mems_allowed);
3591
3592         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
3593 }
3594
3595 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
3596
3597 /**
3598  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
3599  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
3600  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
3601  *
3602  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
3603  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
3604  * one of the task's memory usage might impact the memory available
3605  * to the other.
3606  **/
3607
3608 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
3609                                    const struct task_struct *tsk2)
3610 {
3611         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
3612 }
3613
3614 /**
3615  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
3616  *
3617  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
3618  * mems_allowed to the kernel log.
3619  */
3620 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
3621 {
3622         struct cgroup *cgrp;
3623
3624         rcu_read_lock();
3625
3626         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
3627         pr_cont(",cpuset=");
3628         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
3629         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
3630                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
3631
3632         rcu_read_unlock();
3633 }
3634
3635 /*
3636  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
3637  * this flag is enabled by writing "1" to the special
3638  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
3639  */
3640
3641 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
3642
3643 /**
3644  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
3645  *
3646  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
3647  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
3648  *
3649  * This represents the rate at which some task in the cpuset
3650  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
3651  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
3652  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
3653  * or writing dirty pages.
3654  *
3655  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
3656  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
3657  * representing the recent rate of entry into the synchronous
3658  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
3659  **/
3660
3661 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
3662 {
3663         rcu_read_lock();
3664         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
3665         rcu_read_unlock();
3666 }
3667
3668 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
3669 /*
3670  * proc_cpuset_show()
3671  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
3672  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
3673  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
3674  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
3675  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
3676  *    anyway.
3677  */
3678 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
3679                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
3680 {
3681         char *buf;
3682         struct cgroup_subsys_state *css;
3683         int retval;
3684
3685         retval = -ENOMEM;
3686         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3687         if (!buf)
3688                 goto out;
3689
3690         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
3691         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
3692                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
3693         css_put(css);
3694         if (retval >= PATH_MAX)
3695                 retval = -ENAMETOOLONG;
3696         if (retval < 0)
3697                 goto out_free;
3698         seq_puts(m, buf);
3699         seq_putc(m, '\n');
3700         retval = 0;
3701 out_free:
3702         kfree(buf);
3703 out:
3704         return retval;
3705 }
3706 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
3707
3708 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
3709 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
3710 {
3711         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
3712                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3713         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
3714                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3715 }