Merge tag 'imx-fixes-4.8-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/shawnguo...
[cascardo/linux.git] / kernel / 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/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/seq_file.h>
48 #include <linux/security.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/stat.h>
52 #include <linux/string.h>
53 #include <linux/time.h>
54 #include <linux/time64.h>
55 #include <linux/backing-dev.h>
56 #include <linux/sort.h>
57
58 #include <asm/uaccess.h>
59 #include <linux/atomic.h>
60 #include <linux/mutex.h>
61 #include <linux/cgroup.h>
62 #include <linux/wait.h>
63
64 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
65
66 /* See "Frequency meter" comments, below. */
67
68 struct fmeter {
69         int cnt;                /* unprocessed events count */
70         int val;                /* most recent output value */
71         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
72         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
73 };
74
75 struct cpuset {
76         struct cgroup_subsys_state css;
77
78         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
79
80         /*
81          * On default hierarchy:
82          *
83          * The user-configured masks can only be changed by writing to
84          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
85          * parent masks.
86          *
87          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
88          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
89          * changed or hotplug happens.
90          *
91          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
92          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
93          *
94          *
95          * On legacy hierachy:
96          *
97          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
98          */
99
100         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
101         cpumask_var_t cpus_allowed;
102         nodemask_t mems_allowed;
103
104         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
105         cpumask_var_t effective_cpus;
106         nodemask_t effective_mems;
107
108         /*
109          * This is old Memory Nodes tasks took on.
110          *
111          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
112          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
113          *   task is moved into it.
114          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
115          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
116          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
117          */
118         nodemask_t old_mems_allowed;
119
120         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
121
122         /*
123          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
124          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
125          */
126         int attach_in_progress;
127
128         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
129         int pn;
130
131         /* for custom sched domain */
132         int relax_domain_level;
133 };
134
135 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
136 {
137         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
138 }
139
140 /* Retrieve the cpuset for a task */
141 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
142 {
143         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
144 }
145
146 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
147 {
148         return css_cs(cs->css.parent);
149 }
150
151 #ifdef CONFIG_NUMA
152 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
153 {
154         return task->mempolicy;
155 }
156 #else
157 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
158 {
159         return false;
160 }
161 #endif
162
163
164 /* bits in struct cpuset flags field */
165 typedef enum {
166         CS_ONLINE,
167         CS_CPU_EXCLUSIVE,
168         CS_MEM_EXCLUSIVE,
169         CS_MEM_HARDWALL,
170         CS_MEMORY_MIGRATE,
171         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
172         CS_SPREAD_PAGE,
173         CS_SPREAD_SLAB,
174 } cpuset_flagbits_t;
175
176 /* convenient tests for these bits */
177 static inline bool is_cpuset_online(const struct cpuset *cs)
178 {
179         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
180 }
181
182 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
183 {
184         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
185 }
186
187 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
188 {
189         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
190 }
191
192 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
193 {
194         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
195 }
196
197 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
198 {
199         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
200 }
201
202 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
203 {
204         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
205 }
206
207 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
208 {
209         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
210 }
211
212 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
213 {
214         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
215 }
216
217 static struct cpuset top_cpuset = {
218         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
219                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
220 };
221
222 /**
223  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
224  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
225  * @pos_css: used for iteration
226  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
227  *
228  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
229  * with RCU read locked.
230  */
231 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
232         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
233                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
234
235 /**
236  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
237  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
238  * @pos_css: used for iteration
239  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
240  *
241  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
242  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
243  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
244  * iteration and the first node to be visited.
245  */
246 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
247         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
248                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
249
250 /*
251  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
252  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
253  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
254  * comment.
255  *
256  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
257  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
258  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
259  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
260  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
261  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
262  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
263  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
264  * everyone else.
265  *
266  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
267  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
268  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
269  * __alloc_pages().
270  *
271  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
272  * access to cpusets.
273  *
274  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
275  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
276  * them.
277  *
278  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
279  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
280  * cpumasks and nodemasks.
281  *
282  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
283  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
284  */
285
286 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
287 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
288
289 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
290
291 /*
292  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
293  */
294 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
295 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
296
297 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
298
299 /*
300  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
301  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
302  * silently switch it to mount "cgroup" instead
303  */
304 static struct dentry *cpuset_mount(struct file_system_type *fs_type,
305                          int flags, const char *unused_dev_name, void *data)
306 {
307         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
308         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENODEV);
309         if (cgroup_fs) {
310                 char mountopts[] =
311                         "cpuset,noprefix,"
312                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
313                 ret = cgroup_fs->mount(cgroup_fs, flags,
314                                            unused_dev_name, mountopts);
315                 put_filesystem(cgroup_fs);
316         }
317         return ret;
318 }
319
320 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
321         .name = "cpuset",
322         .mount = cpuset_mount,
323 };
324
325 /*
326  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
327  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
328  * until we find one that does have some online cpus.  The top
329  * cpuset always has some cpus online.
330  *
331  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
332  * of cpu_online_mask.
333  *
334  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
335  */
336 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
337 {
338         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, cpu_online_mask))
339                 cs = parent_cs(cs);
340         cpumask_and(pmask, cs->effective_cpus, cpu_online_mask);
341 }
342
343 /*
344  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
345  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
346  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
347  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
348  *
349  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
350  * of node_states[N_MEMORY].
351  *
352  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
353  */
354 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
355 {
356         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
357                 cs = parent_cs(cs);
358         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
359 }
360
361 /*
362  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
363  *
364  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
365  */
366 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
367                                         struct task_struct *tsk)
368 {
369         if (is_spread_page(cs))
370                 task_set_spread_page(tsk);
371         else
372                 task_clear_spread_page(tsk);
373
374         if (is_spread_slab(cs))
375                 task_set_spread_slab(tsk);
376         else
377                 task_clear_spread_slab(tsk);
378 }
379
380 /*
381  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
382  *
383  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
384  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
385  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
386  */
387
388 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
389 {
390         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
391                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
392                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
393                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
394 }
395
396 /**
397  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
398  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
399  */
400 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
401 {
402         struct cpuset *trial;
403
404         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
405         if (!trial)
406                 return NULL;
407
408         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
409                 goto free_cs;
410         if (!alloc_cpumask_var(&trial->effective_cpus, GFP_KERNEL))
411                 goto free_cpus;
412
413         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
414         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
415         return trial;
416
417 free_cpus:
418         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
419 free_cs:
420         kfree(trial);
421         return NULL;
422 }
423
424 /**
425  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
426  * @trial: the trial cpuset to be freed
427  */
428 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
429 {
430         free_cpumask_var(trial->effective_cpus);
431         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
432         kfree(trial);
433 }
434
435 /*
436  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
437  *                     follows the structural rules for cpusets.
438  *
439  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
440  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
441  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
442  * cpuset_mutex held.
443  *
444  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
445  * such as list traversal that depend on the actual address of the
446  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
447  *
448  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
449  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
450  * or flags changed to new, trial values.
451  *
452  * Return 0 if valid, -errno if not.
453  */
454
455 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
456 {
457         struct cgroup_subsys_state *css;
458         struct cpuset *c, *par;
459         int ret;
460
461         rcu_read_lock();
462
463         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
464         ret = -EBUSY;
465         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
466                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
467                         goto out;
468
469         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
470         ret = 0;
471         if (cur == &top_cpuset)
472                 goto out;
473
474         par = parent_cs(cur);
475
476         /* On legacy hiearchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
477         ret = -EACCES;
478         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
479             !is_cpuset_subset(trial, par))
480                 goto out;
481
482         /*
483          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
484          * overlap
485          */
486         ret = -EINVAL;
487         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
488                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
489                     c != cur &&
490                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
491                         goto out;
492                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
493                     c != cur &&
494                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
495                         goto out;
496         }
497
498         /*
499          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
500          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
501          */
502         ret = -ENOSPC;
503         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
504                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
505                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
506                         goto out;
507                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
508                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
509                         goto out;
510         }
511
512         /*
513          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
514          * tasks.
515          */
516         ret = -EBUSY;
517         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
518             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
519                                        trial->cpus_allowed))
520                 goto out;
521
522         ret = 0;
523 out:
524         rcu_read_unlock();
525         return ret;
526 }
527
528 #ifdef CONFIG_SMP
529 /*
530  * Helper routine for generate_sched_domains().
531  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
532  */
533 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
534 {
535         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
536 }
537
538 static void
539 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
540 {
541         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
542                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
543         return;
544 }
545
546 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
547                                     struct cpuset *root_cs)
548 {
549         struct cpuset *cp;
550         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
551
552         rcu_read_lock();
553         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
554                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
555                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
556                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
557                         continue;
558                 }
559
560                 if (is_sched_load_balance(cp))
561                         update_domain_attr(dattr, cp);
562         }
563         rcu_read_unlock();
564 }
565
566 /*
567  * generate_sched_domains()
568  *
569  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
570  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
571  * union is a subset of that set.
572  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
573  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
574  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
575  * partition.
576  *
577  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroups/cpusets.txt
578  * for a background explanation of this.
579  *
580  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
581  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
582  * domains when operating in the severe memory shortage situations
583  * that could cause allocation failures below.
584  *
585  * Must be called with cpuset_mutex held.
586  *
587  * The three key local variables below are:
588  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
589  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
590  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
591  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
592  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
593  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
594  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
595  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
596  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
597  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
598  *         is a subset of one of these domains, while there are as
599  *         many such domains as possible, each as small as possible.
600  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
601  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
602  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
603  *         value to determine what partition elements (sched domains)
604  *         were changed (added or removed.)
605  *
606  * Finding the best partition (set of domains):
607  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
608  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
609  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
610  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
611  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
612  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
613  *      any such pairs.
614  *
615  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
616  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
617  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
618  *      partition_sched_domains().
619  */
620 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
621                         struct sched_domain_attr **attributes)
622 {
623         struct cpuset *cp;      /* scans q */
624         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
625         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
626         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
627         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
628         cpumask_var_t non_isolated_cpus;  /* load balanced CPUs */
629         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
630         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
631         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
632         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
633
634         doms = NULL;
635         dattr = NULL;
636         csa = NULL;
637
638         if (!alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL))
639                 goto done;
640         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
641
642         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
643         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
644                 ndoms = 1;
645                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
646                 if (!doms)
647                         goto done;
648
649                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
650                 if (dattr) {
651                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
652                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
653                 }
654                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
655                                      non_isolated_cpus);
656
657                 goto done;
658         }
659
660         csa = kmalloc(nr_cpusets() * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
661         if (!csa)
662                 goto done;
663         csn = 0;
664
665         rcu_read_lock();
666         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
667                 if (cp == &top_cpuset)
668                         continue;
669                 /*
670                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
671                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
672                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
673                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
674                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
675                  * the corresponding sched domain.
676                  */
677                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
678                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
679                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed, non_isolated_cpus)))
680                         continue;
681
682                 if (is_sched_load_balance(cp))
683                         csa[csn++] = cp;
684
685                 /* skip @cp's subtree */
686                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
687         }
688         rcu_read_unlock();
689
690         for (i = 0; i < csn; i++)
691                 csa[i]->pn = i;
692         ndoms = csn;
693
694 restart:
695         /* Find the best partition (set of sched domains) */
696         for (i = 0; i < csn; i++) {
697                 struct cpuset *a = csa[i];
698                 int apn = a->pn;
699
700                 for (j = 0; j < csn; j++) {
701                         struct cpuset *b = csa[j];
702                         int bpn = b->pn;
703
704                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
705                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
706                                         struct cpuset *c = csa[k];
707
708                                         if (c->pn == bpn)
709                                                 c->pn = apn;
710                                 }
711                                 ndoms--;        /* one less element */
712                                 goto restart;
713                         }
714                 }
715         }
716
717         /*
718          * Now we know how many domains to create.
719          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
720          */
721         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
722         if (!doms)
723                 goto done;
724
725         /*
726          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
727          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
728          */
729         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
730
731         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
732                 struct cpuset *a = csa[i];
733                 struct cpumask *dp;
734                 int apn = a->pn;
735
736                 if (apn < 0) {
737                         /* Skip completed partitions */
738                         continue;
739                 }
740
741                 dp = doms[nslot];
742
743                 if (nslot == ndoms) {
744                         static int warnings = 10;
745                         if (warnings) {
746                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
747                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
748                                 warnings--;
749                         }
750                         continue;
751                 }
752
753                 cpumask_clear(dp);
754                 if (dattr)
755                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
756                 for (j = i; j < csn; j++) {
757                         struct cpuset *b = csa[j];
758
759                         if (apn == b->pn) {
760                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
761                                 cpumask_and(dp, dp, non_isolated_cpus);
762                                 if (dattr)
763                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
764
765                                 /* Done with this partition */
766                                 b->pn = -1;
767                         }
768                 }
769                 nslot++;
770         }
771         BUG_ON(nslot != ndoms);
772
773 done:
774         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
775         kfree(csa);
776
777         /*
778          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
779          * See comments in partition_sched_domains().
780          */
781         if (doms == NULL)
782                 ndoms = 1;
783
784         *domains    = doms;
785         *attributes = dattr;
786         return ndoms;
787 }
788
789 /*
790  * Rebuild scheduler domains.
791  *
792  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
793  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
794  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
795  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
796  * scheduler's dynamic sched domains.
797  *
798  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
799  */
800 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
801 {
802         struct sched_domain_attr *attr;
803         cpumask_var_t *doms;
804         int ndoms;
805
806         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
807         get_online_cpus();
808
809         /*
810          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
811          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
812          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
813          */
814         if (!cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
815                 goto out;
816
817         /* Generate domain masks and attrs */
818         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
819
820         /* Have scheduler rebuild the domains */
821         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
822 out:
823         put_online_cpus();
824 }
825 #else /* !CONFIG_SMP */
826 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
827 {
828 }
829 #endif /* CONFIG_SMP */
830
831 void rebuild_sched_domains(void)
832 {
833         mutex_lock(&cpuset_mutex);
834         rebuild_sched_domains_locked();
835         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
836 }
837
838 /**
839  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
840  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
841  *
842  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
843  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
844  * cpuset membership stays stable.
845  */
846 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
847 {
848         struct css_task_iter it;
849         struct task_struct *task;
850
851         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
852         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
853                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
854         css_task_iter_end(&it);
855 }
856
857 /*
858  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
859  * @cs: the cpuset to consider
860  * @new_cpus: temp variable for calculating new effective_cpus
861  *
862  * When congifured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
863  * and all its descendants need to be updated.
864  *
865  * On legacy hierachy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
866  *
867  * Called with cpuset_mutex held
868  */
869 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
870 {
871         struct cpuset *cp;
872         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
873         bool need_rebuild_sched_domains = false;
874
875         rcu_read_lock();
876         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
877                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
878
879                 cpumask_and(new_cpus, cp->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
880
881                 /*
882                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
883                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
884                  */
885                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
886                     cpumask_empty(new_cpus))
887                         cpumask_copy(new_cpus, parent->effective_cpus);
888
889                 /* Skip the whole subtree if the cpumask remains the same. */
890                 if (cpumask_equal(new_cpus, cp->effective_cpus)) {
891                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
892                         continue;
893                 }
894
895                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
896                         continue;
897                 rcu_read_unlock();
898
899                 spin_lock_irq(&callback_lock);
900                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, new_cpus);
901                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
902
903                 WARN_ON(!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
904                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
905
906                 update_tasks_cpumask(cp);
907
908                 /*
909                  * If the effective cpumask of any non-empty cpuset is changed,
910                  * we need to rebuild sched domains.
911                  */
912                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
913                     is_sched_load_balance(cp))
914                         need_rebuild_sched_domains = true;
915
916                 rcu_read_lock();
917                 css_put(&cp->css);
918         }
919         rcu_read_unlock();
920
921         if (need_rebuild_sched_domains)
922                 rebuild_sched_domains_locked();
923 }
924
925 /**
926  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
927  * @cs: the cpuset to consider
928  * @trialcs: trial cpuset
929  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
930  */
931 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
932                           const char *buf)
933 {
934         int retval;
935
936         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
937         if (cs == &top_cpuset)
938                 return -EACCES;
939
940         /*
941          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
942          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
943          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
944          * with tasks have cpus.
945          */
946         if (!*buf) {
947                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
948         } else {
949                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
950                 if (retval < 0)
951                         return retval;
952
953                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
954                                     top_cpuset.cpus_allowed))
955                         return -EINVAL;
956         }
957
958         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
959         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
960                 return 0;
961
962         retval = validate_change(cs, trialcs);
963         if (retval < 0)
964                 return retval;
965
966         spin_lock_irq(&callback_lock);
967         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
968         spin_unlock_irq(&callback_lock);
969
970         /* use trialcs->cpus_allowed as a temp variable */
971         update_cpumasks_hier(cs, trialcs->cpus_allowed);
972         return 0;
973 }
974
975 /*
976  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
977  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
978  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
979  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
980  * cpuset_migrate_mm_wq.
981  */
982
983 struct cpuset_migrate_mm_work {
984         struct work_struct      work;
985         struct mm_struct        *mm;
986         nodemask_t              from;
987         nodemask_t              to;
988 };
989
990 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
991 {
992         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
993                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
994
995         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
996         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
997         mmput(mwork->mm);
998         kfree(mwork);
999 }
1000
1001 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1002                                                         const nodemask_t *to)
1003 {
1004         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1005
1006         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1007         if (mwork) {
1008                 mwork->mm = mm;
1009                 mwork->from = *from;
1010                 mwork->to = *to;
1011                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1012                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1013         } else {
1014                 mmput(mm);
1015         }
1016 }
1017
1018 static void cpuset_post_attach(void)
1019 {
1020         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1021 }
1022
1023 /*
1024  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1025  * @tsk: the task to change
1026  * @newmems: new nodes that the task will be set
1027  *
1028  * In order to avoid seeing no nodes if the old and new nodes are disjoint,
1029  * we structure updates as setting all new allowed nodes, then clearing newly
1030  * disallowed ones.
1031  */
1032 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1033                                         nodemask_t *newmems)
1034 {
1035         bool need_loop;
1036
1037         task_lock(tsk);
1038         /*
1039          * Determine if a loop is necessary if another thread is doing
1040          * read_mems_allowed_begin().  If at least one node remains unchanged and
1041          * tsk does not have a mempolicy, then an empty nodemask will not be
1042          * possible when mems_allowed is larger than a word.
1043          */
1044         need_loop = task_has_mempolicy(tsk) ||
1045                         !nodes_intersects(*newmems, tsk->mems_allowed);
1046
1047         if (need_loop) {
1048                 local_irq_disable();
1049                 write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1050         }
1051
1052         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1053         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP1);
1054
1055         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP2);
1056         tsk->mems_allowed = *newmems;
1057
1058         if (need_loop) {
1059                 write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1060                 local_irq_enable();
1061         }
1062
1063         task_unlock(tsk);
1064 }
1065
1066 static void *cpuset_being_rebound;
1067
1068 /**
1069  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1070  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1071  *
1072  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1073  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1074  * cpuset membership stays stable.
1075  */
1076 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1077 {
1078         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1079         struct css_task_iter it;
1080         struct task_struct *task;
1081
1082         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1083
1084         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1085
1086         /*
1087          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1088          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1089          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1090          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1091          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1092          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1093          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1094          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1095          */
1096         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1097         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1098                 struct mm_struct *mm;
1099                 bool migrate;
1100
1101                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1102
1103                 mm = get_task_mm(task);
1104                 if (!mm)
1105                         continue;
1106
1107                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1108
1109                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1110                 if (migrate)
1111                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1112                 else
1113                         mmput(mm);
1114         }
1115         css_task_iter_end(&it);
1116
1117         /*
1118          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1119          * cs->old_mems_allowed.
1120          */
1121         cs->old_mems_allowed = newmems;
1122
1123         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1124         cpuset_being_rebound = NULL;
1125 }
1126
1127 /*
1128  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1129  * @cs: the cpuset to consider
1130  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1131  *
1132  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1133  * and all its descendants need to be updated.
1134  *
1135  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1136  *
1137  * Called with cpuset_mutex held
1138  */
1139 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1140 {
1141         struct cpuset *cp;
1142         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1143
1144         rcu_read_lock();
1145         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1146                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1147
1148                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1149
1150                 /*
1151                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1152                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1153                  */
1154                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1155                     nodes_empty(*new_mems))
1156                         *new_mems = parent->effective_mems;
1157
1158                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1159                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1160                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1161                         continue;
1162                 }
1163
1164                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1165                         continue;
1166                 rcu_read_unlock();
1167
1168                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1169                 cp->effective_mems = *new_mems;
1170                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1171
1172                 WARN_ON(!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1173                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1174
1175                 update_tasks_nodemask(cp);
1176
1177                 rcu_read_lock();
1178                 css_put(&cp->css);
1179         }
1180         rcu_read_unlock();
1181 }
1182
1183 /*
1184  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1185  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1186  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1187  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1188  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1189  * migrate the tasks pages to the new memory.
1190  *
1191  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1192  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1193  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1194  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1195  */
1196 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1197                            const char *buf)
1198 {
1199         int retval;
1200
1201         /*
1202          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1203          * it's read-only
1204          */
1205         if (cs == &top_cpuset) {
1206                 retval = -EACCES;
1207                 goto done;
1208         }
1209
1210         /*
1211          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1212          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1213          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1214          * with tasks have memory.
1215          */
1216         if (!*buf) {
1217                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1218         } else {
1219                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1220                 if (retval < 0)
1221                         goto done;
1222
1223                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1224                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1225                         retval = -EINVAL;
1226                         goto done;
1227                 }
1228         }
1229
1230         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1231                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1232                 goto done;
1233         }
1234         retval = validate_change(cs, trialcs);
1235         if (retval < 0)
1236                 goto done;
1237
1238         spin_lock_irq(&callback_lock);
1239         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1240         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1241
1242         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1243         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1244 done:
1245         return retval;
1246 }
1247
1248 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1249 {
1250         int ret;
1251
1252         rcu_read_lock();
1253         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1254         rcu_read_unlock();
1255
1256         return ret;
1257 }
1258
1259 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1260 {
1261 #ifdef CONFIG_SMP
1262         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1263                 return -EINVAL;
1264 #endif
1265
1266         if (val != cs->relax_domain_level) {
1267                 cs->relax_domain_level = val;
1268                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1269                     is_sched_load_balance(cs))
1270                         rebuild_sched_domains_locked();
1271         }
1272
1273         return 0;
1274 }
1275
1276 /**
1277  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1278  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1279  *
1280  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1281  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1282  * stable.
1283  */
1284 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1285 {
1286         struct css_task_iter it;
1287         struct task_struct *task;
1288
1289         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1290         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1291                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1292         css_task_iter_end(&it);
1293 }
1294
1295 /*
1296  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1297  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1298  * cs:          the cpuset to update
1299  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1300  *
1301  * Call with cpuset_mutex held.
1302  */
1303
1304 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1305                        int turning_on)
1306 {
1307         struct cpuset *trialcs;
1308         int balance_flag_changed;
1309         int spread_flag_changed;
1310         int err;
1311
1312         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1313         if (!trialcs)
1314                 return -ENOMEM;
1315
1316         if (turning_on)
1317                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1318         else
1319                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1320
1321         err = validate_change(cs, trialcs);
1322         if (err < 0)
1323                 goto out;
1324
1325         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1326                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1327
1328         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1329                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1330
1331         spin_lock_irq(&callback_lock);
1332         cs->flags = trialcs->flags;
1333         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1334
1335         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1336                 rebuild_sched_domains_locked();
1337
1338         if (spread_flag_changed)
1339                 update_tasks_flags(cs);
1340 out:
1341         free_trial_cpuset(trialcs);
1342         return err;
1343 }
1344
1345 /*
1346  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1347  *
1348  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1349  * event frequency meter.  There are four routines:
1350  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1351  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1352  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1353  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1354  *
1355  * A common data structure is passed to each of these routines,
1356  * which is used to keep track of the state required to manage the
1357  * frequency meter and its digital filter.
1358  *
1359  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1360  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1361  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1362  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1363  *
1364  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1365  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1366  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1367  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1368  *
1369  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1370  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1371  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1372  * will be stable.
1373  *
1374  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1375  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1376  *
1377  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1378  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1379  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1380  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1381  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1382  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1383  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1384  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1385  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1386  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1387  * each event.
1388  */
1389
1390 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1391 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
1392 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1393 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1394
1395 /* Initialize a frequency meter */
1396 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1397 {
1398         fmp->cnt = 0;
1399         fmp->val = 0;
1400         fmp->time = 0;
1401         spin_lock_init(&fmp->lock);
1402 }
1403
1404 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1405 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1406 {
1407         time64_t now;
1408         u32 ticks;
1409
1410         now = ktime_get_seconds();
1411         ticks = now - fmp->time;
1412
1413         if (ticks == 0)
1414                 return;
1415
1416         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1417         while (ticks-- > 0)
1418                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1419         fmp->time = now;
1420
1421         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1422         fmp->cnt = 0;
1423 }
1424
1425 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1426 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1427 {
1428         spin_lock(&fmp->lock);
1429         fmeter_update(fmp);
1430         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1431         spin_unlock(&fmp->lock);
1432 }
1433
1434 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1435 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1436 {
1437         int val;
1438
1439         spin_lock(&fmp->lock);
1440         fmeter_update(fmp);
1441         val = fmp->val;
1442         spin_unlock(&fmp->lock);
1443         return val;
1444 }
1445
1446 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
1447
1448 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1449 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1450 {
1451         struct cgroup_subsys_state *css;
1452         struct cpuset *cs;
1453         struct task_struct *task;
1454         int ret;
1455
1456         /* used later by cpuset_attach() */
1457         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
1458         cs = css_cs(css);
1459
1460         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1461
1462         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
1463         ret = -ENOSPC;
1464         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1465             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1466                 goto out_unlock;
1467
1468         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1469                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
1470                 if (ret)
1471                         goto out_unlock;
1472                 ret = security_task_setscheduler(task);
1473                 if (ret)
1474                         goto out_unlock;
1475         }
1476
1477         /*
1478          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1479          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1480          */
1481         cs->attach_in_progress++;
1482         ret = 0;
1483 out_unlock:
1484         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1489 {
1490         struct cgroup_subsys_state *css;
1491         struct cpuset *cs;
1492
1493         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1494         cs = css_cs(css);
1495
1496         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1497         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1498         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1503  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1504  * allocate from cpuset_init().
1505  */
1506 static cpumask_var_t cpus_attach;
1507
1508 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1509 {
1510         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1511         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1512         struct task_struct *task;
1513         struct task_struct *leader;
1514         struct cgroup_subsys_state *css;
1515         struct cpuset *cs;
1516         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
1517
1518         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1519         cs = css_cs(css);
1520
1521         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1522
1523         /* prepare for attach */
1524         if (cs == &top_cpuset)
1525                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1526         else
1527                 guarantee_online_cpus(cs, cpus_attach);
1528
1529         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1530
1531         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1532                 /*
1533                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1534                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1535                  */
1536                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1537
1538                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1539                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1540         }
1541
1542         /*
1543          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
1544          * sleep and should be moved outside migration path proper.
1545          */
1546         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
1547         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
1548                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
1549
1550                 if (mm) {
1551                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1552
1553                         /*
1554                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
1555                          * here, except if this task is being moved
1556                          * automatically due to hotplug.  In that case
1557                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
1558                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
1559                          * migrate mm from.
1560                          */
1561                         if (is_memory_migrate(cs))
1562                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
1563                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
1564                         else
1565                                 mmput(mm);
1566                 }
1567         }
1568
1569         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1570
1571         cs->attach_in_progress--;
1572         if (!cs->attach_in_progress)
1573                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1574
1575         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1576 }
1577
1578 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1579
1580 typedef enum {
1581         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1582         FILE_CPULIST,
1583         FILE_MEMLIST,
1584         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1585         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1586         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1587         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1588         FILE_MEM_HARDWALL,
1589         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1590         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1591         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1592         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1593         FILE_SPREAD_PAGE,
1594         FILE_SPREAD_SLAB,
1595 } cpuset_filetype_t;
1596
1597 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1598                             u64 val)
1599 {
1600         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1601         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1602         int retval = 0;
1603
1604         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1605         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1606                 retval = -ENODEV;
1607                 goto out_unlock;
1608         }
1609
1610         switch (type) {
1611         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1612                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1613                 break;
1614         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1615                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1616                 break;
1617         case FILE_MEM_HARDWALL:
1618                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1619                 break;
1620         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1621                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1622                 break;
1623         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1624                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1625                 break;
1626         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1627                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1628                 break;
1629         case FILE_SPREAD_PAGE:
1630                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1631                 break;
1632         case FILE_SPREAD_SLAB:
1633                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1634                 break;
1635         default:
1636                 retval = -EINVAL;
1637                 break;
1638         }
1639 out_unlock:
1640         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1641         return retval;
1642 }
1643
1644 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1645                             s64 val)
1646 {
1647         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1648         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1649         int retval = -ENODEV;
1650
1651         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1652         if (!is_cpuset_online(cs))
1653                 goto out_unlock;
1654
1655         switch (type) {
1656         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1657                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1658                 break;
1659         default:
1660                 retval = -EINVAL;
1661                 break;
1662         }
1663 out_unlock:
1664         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1665         return retval;
1666 }
1667
1668 /*
1669  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1670  */
1671 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
1672                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
1673 {
1674         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
1675         struct cpuset *trialcs;
1676         int retval = -ENODEV;
1677
1678         buf = strstrip(buf);
1679
1680         /*
1681          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1682          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1683          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1684          * which can execute.
1685          *
1686          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1687          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1688          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1689          * after execution capability is restored.
1690          *
1691          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
1692          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
1693          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
1694          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
1695          * protection is okay as we check whether @cs is online after
1696          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
1697          * hierarchies.
1698          */
1699         css_get(&cs->css);
1700         kernfs_break_active_protection(of->kn);
1701         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1702
1703         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1704         if (!is_cpuset_online(cs))
1705                 goto out_unlock;
1706
1707         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1708         if (!trialcs) {
1709                 retval = -ENOMEM;
1710                 goto out_unlock;
1711         }
1712
1713         switch (of_cft(of)->private) {
1714         case FILE_CPULIST:
1715                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1716                 break;
1717         case FILE_MEMLIST:
1718                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1719                 break;
1720         default:
1721                 retval = -EINVAL;
1722                 break;
1723         }
1724
1725         free_trial_cpuset(trialcs);
1726 out_unlock:
1727         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1728         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
1729         css_put(&cs->css);
1730         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1731         return retval ?: nbytes;
1732 }
1733
1734 /*
1735  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1736  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1737  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1738  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1739  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1740  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1741  */
1742 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
1743 {
1744         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
1745         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
1746         int ret = 0;
1747
1748         spin_lock_irq(&callback_lock);
1749
1750         switch (type) {
1751         case FILE_CPULIST:
1752                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
1753                 break;
1754         case FILE_MEMLIST:
1755                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
1756                 break;
1757         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
1758                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
1759                 break;
1760         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
1761                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
1762                 break;
1763         default:
1764                 ret = -EINVAL;
1765         }
1766
1767         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1768         return ret;
1769 }
1770
1771 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1772 {
1773         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1774         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1775         switch (type) {
1776         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1777                 return is_cpu_exclusive(cs);
1778         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1779                 return is_mem_exclusive(cs);
1780         case FILE_MEM_HARDWALL:
1781                 return is_mem_hardwall(cs);
1782         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1783                 return is_sched_load_balance(cs);
1784         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1785                 return is_memory_migrate(cs);
1786         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1787                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1788         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1789                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1790         case FILE_SPREAD_PAGE:
1791                 return is_spread_page(cs);
1792         case FILE_SPREAD_SLAB:
1793                 return is_spread_slab(cs);
1794         default:
1795                 BUG();
1796         }
1797
1798         /* Unreachable but makes gcc happy */
1799         return 0;
1800 }
1801
1802 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1803 {
1804         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1805         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1806         switch (type) {
1807         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1808                 return cs->relax_domain_level;
1809         default:
1810                 BUG();
1811         }
1812
1813         /* Unrechable but makes gcc happy */
1814         return 0;
1815 }
1816
1817
1818 /*
1819  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1820  */
1821
1822 static struct cftype files[] = {
1823         {
1824                 .name = "cpus",
1825                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1826                 .write = cpuset_write_resmask,
1827                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1828                 .private = FILE_CPULIST,
1829         },
1830
1831         {
1832                 .name = "mems",
1833                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1834                 .write = cpuset_write_resmask,
1835                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1836                 .private = FILE_MEMLIST,
1837         },
1838
1839         {
1840                 .name = "effective_cpus",
1841                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1842                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1843         },
1844
1845         {
1846                 .name = "effective_mems",
1847                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1848                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1849         },
1850
1851         {
1852                 .name = "cpu_exclusive",
1853                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1854                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1855                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1856         },
1857
1858         {
1859                 .name = "mem_exclusive",
1860                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1861                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1862                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1863         },
1864
1865         {
1866                 .name = "mem_hardwall",
1867                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1868                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1869                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1870         },
1871
1872         {
1873                 .name = "sched_load_balance",
1874                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1875                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1876                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1877         },
1878
1879         {
1880                 .name = "sched_relax_domain_level",
1881                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1882                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1883                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1884         },
1885
1886         {
1887                 .name = "memory_migrate",
1888                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1889                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1890                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1891         },
1892
1893         {
1894                 .name = "memory_pressure",
1895                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1896         },
1897
1898         {
1899                 .name = "memory_spread_page",
1900                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1901                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1902                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1903         },
1904
1905         {
1906                 .name = "memory_spread_slab",
1907                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1908                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1909                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1910         },
1911
1912         {
1913                 .name = "memory_pressure_enabled",
1914                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1915                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1916                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1917                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1918         },
1919
1920         { }     /* terminate */
1921 };
1922
1923 /*
1924  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1925  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1926  */
1927
1928 static struct cgroup_subsys_state *
1929 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1930 {
1931         struct cpuset *cs;
1932
1933         if (!parent_css)
1934                 return &top_cpuset.css;
1935
1936         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1937         if (!cs)
1938                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1939         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
1940                 goto free_cs;
1941         if (!alloc_cpumask_var(&cs->effective_cpus, GFP_KERNEL))
1942                 goto free_cpus;
1943
1944         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1945         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1946         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1947         cpumask_clear(cs->effective_cpus);
1948         nodes_clear(cs->effective_mems);
1949         fmeter_init(&cs->fmeter);
1950         cs->relax_domain_level = -1;
1951
1952         return &cs->css;
1953
1954 free_cpus:
1955         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
1956 free_cs:
1957         kfree(cs);
1958         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1959 }
1960
1961 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1962 {
1963         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1964         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1965         struct cpuset *tmp_cs;
1966         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1967
1968         if (!parent)
1969                 return 0;
1970
1971         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1972
1973         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1974         if (is_spread_page(parent))
1975                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1976         if (is_spread_slab(parent))
1977                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1978
1979         cpuset_inc();
1980
1981         spin_lock_irq(&callback_lock);
1982         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
1983                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
1984                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
1985         }
1986         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1987
1988         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
1989                 goto out_unlock;
1990
1991         /*
1992          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
1993          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
1994          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
1995          *
1996          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
1997          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
1998          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
1999          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2000          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2001          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2002          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2003          */
2004         rcu_read_lock();
2005         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2006                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2007                         rcu_read_unlock();
2008                         goto out_unlock;
2009                 }
2010         }
2011         rcu_read_unlock();
2012
2013         spin_lock_irq(&callback_lock);
2014         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2015         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2016         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2017         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2018         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2019 out_unlock:
2020         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2021         return 0;
2022 }
2023
2024 /*
2025  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2026  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2027  * will call rebuild_sched_domains_locked().
2028  */
2029
2030 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2031 {
2032         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2033
2034         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2035
2036         if (is_sched_load_balance(cs))
2037                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2038
2039         cpuset_dec();
2040         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2041
2042         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2043 }
2044
2045 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2046 {
2047         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2048
2049         free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
2050         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2051         kfree(cs);
2052 }
2053
2054 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2055 {
2056         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2057         spin_lock_irq(&callback_lock);
2058
2059         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
2060                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2061                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2062         } else {
2063                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2064                              top_cpuset.effective_cpus);
2065                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2066         }
2067
2068         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2069         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2070 }
2071
2072 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2073         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2074         .css_online     = cpuset_css_online,
2075         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2076         .css_free       = cpuset_css_free,
2077         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2078         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2079         .attach         = cpuset_attach,
2080         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2081         .bind           = cpuset_bind,
2082         .legacy_cftypes = files,
2083         .early_init     = true,
2084 };
2085
2086 /**
2087  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2088  *
2089  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2090  **/
2091
2092 int __init cpuset_init(void)
2093 {
2094         int err = 0;
2095
2096         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL))
2097                 BUG();
2098         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL))
2099                 BUG();
2100
2101         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2102         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2103         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2104         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2105
2106         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2107         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2108         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2109
2110         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2111         if (err < 0)
2112                 return err;
2113
2114         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL))
2115                 BUG();
2116
2117         return 0;
2118 }
2119
2120 /*
2121  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2122  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2123  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2124  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2125  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2126  */
2127 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2128 {
2129         struct cpuset *parent;
2130
2131         /*
2132          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2133          * has online cpus, so can't be empty).
2134          */
2135         parent = parent_cs(cs);
2136         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2137                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2138                 parent = parent_cs(parent);
2139
2140         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2141                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2142                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2143                 pr_cont("\n");
2144         }
2145 }
2146
2147 static void
2148 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2149                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2150                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2151 {
2152         bool is_empty;
2153
2154         spin_lock_irq(&callback_lock);
2155         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2156         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2157         cs->mems_allowed = *new_mems;
2158         cs->effective_mems = *new_mems;
2159         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2160
2161         /*
2162          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2163          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2164          */
2165         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2166                 update_tasks_cpumask(cs);
2167         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2168                 update_tasks_nodemask(cs);
2169
2170         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2171                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
2172
2173         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2174
2175         /*
2176          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
2177          * This is full cgroup operation which will also call back into
2178          * cpuset. Should be done outside any lock.
2179          */
2180         if (is_empty)
2181                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2182
2183         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2184 }
2185
2186 static void
2187 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
2188                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2189                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
2190 {
2191         if (cpumask_empty(new_cpus))
2192                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2193         if (nodes_empty(*new_mems))
2194                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2195
2196         spin_lock_irq(&callback_lock);
2197         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2198         cs->effective_mems = *new_mems;
2199         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2200
2201         if (cpus_updated)
2202                 update_tasks_cpumask(cs);
2203         if (mems_updated)
2204                 update_tasks_nodemask(cs);
2205 }
2206
2207 /**
2208  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2209  * @cs: cpuset in interest
2210  *
2211  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2212  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2213  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2214  */
2215 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2216 {
2217         static cpumask_t new_cpus;
2218         static nodemask_t new_mems;
2219         bool cpus_updated;
2220         bool mems_updated;
2221 retry:
2222         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2223
2224         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2225
2226         /*
2227          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2228          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2229          */
2230         if (cs->attach_in_progress) {
2231                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2232                 goto retry;
2233         }
2234
2235         cpumask_and(&new_cpus, cs->cpus_allowed, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2236         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent_cs(cs)->effective_mems);
2237
2238         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
2239         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
2240
2241         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
2242                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
2243                                      cpus_updated, mems_updated);
2244         else
2245                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
2246                                             cpus_updated, mems_updated);
2247
2248         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2249 }
2250
2251 /**
2252  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2253  *
2254  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2255  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2256  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2257  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2258  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2259  *
2260  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2261  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2262  * all descendants.
2263  *
2264  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2265  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2266  */
2267 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2268 {
2269         static cpumask_t new_cpus;
2270         static nodemask_t new_mems;
2271         bool cpus_updated, mems_updated;
2272         bool on_dfl = cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys);
2273
2274         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2275
2276         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2277         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2278         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2279
2280         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2281         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
2282
2283         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2284         if (cpus_updated) {
2285                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2286                 if (!on_dfl)
2287                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2288                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2289                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2290                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2291         }
2292
2293         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2294         if (mems_updated) {
2295                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2296                 if (!on_dfl)
2297                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2298                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
2299                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2300                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
2301         }
2302
2303         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2304
2305         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2306         if (cpus_updated || mems_updated) {
2307                 struct cpuset *cs;
2308                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2309
2310                 rcu_read_lock();
2311                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2312                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
2313                                 continue;
2314                         rcu_read_unlock();
2315
2316                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2317
2318                         rcu_read_lock();
2319                         css_put(&cs->css);
2320                 }
2321                 rcu_read_unlock();
2322         }
2323
2324         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2325         if (cpus_updated)
2326                 rebuild_sched_domains();
2327 }
2328
2329 void cpuset_update_active_cpus(bool cpu_online)
2330 {
2331         /*
2332          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2333          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2334          * to a work item to avoid reverse locking order.
2335          *
2336          * We still need to do partition_sched_domains() synchronously;
2337          * otherwise, the scheduler will get confused and put tasks to the
2338          * dead CPU.  Fall back to the default single domain.
2339          * cpuset_hotplug_workfn() will rebuild it as necessary.
2340          */
2341         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
2342         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2343 }
2344
2345 /*
2346  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2347  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2348  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2349  */
2350 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2351                                 unsigned long action, void *arg)
2352 {
2353         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2354         return NOTIFY_OK;
2355 }
2356
2357 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2358         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2359         .priority = 10,         /* ??! */
2360 };
2361
2362 /**
2363  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2364  *
2365  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2366  */
2367 void __init cpuset_init_smp(void)
2368 {
2369         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2370         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2371         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2372
2373         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
2374         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
2375
2376         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2377
2378         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
2379         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
2380 }
2381
2382 /**
2383  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2384  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2385  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2386  *
2387  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2388  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2389  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2390  * tasks cpuset.
2391  **/
2392
2393 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2394 {
2395         unsigned long flags;
2396
2397         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2398         rcu_read_lock();
2399         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2400         rcu_read_unlock();
2401         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2402 }
2403
2404 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2405 {
2406         rcu_read_lock();
2407         do_set_cpus_allowed(tsk, task_cs(tsk)->effective_cpus);
2408         rcu_read_unlock();
2409
2410         /*
2411          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2412          *
2413          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2414          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2415          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2416          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2417          * which takes task_rq_lock().
2418          *
2419          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2420          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2421          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2422          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2423          *
2424          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2425          * if required.
2426          */
2427 }
2428
2429 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2430 {
2431         nodes_setall(current->mems_allowed);
2432 }
2433
2434 /**
2435  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2436  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2437  *
2438  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2439  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2440  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2441  * tasks cpuset.
2442  **/
2443
2444 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2445 {
2446         nodemask_t mask;
2447         unsigned long flags;
2448
2449         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2450         rcu_read_lock();
2451         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2452         rcu_read_unlock();
2453         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2454
2455         return mask;
2456 }
2457
2458 /**
2459  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2460  * @nodemask: the nodemask to be checked
2461  *
2462  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2463  */
2464 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2465 {
2466         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2467 }
2468
2469 /*
2470  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2471  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2472  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2473  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2474  */
2475 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2476 {
2477         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2478                 cs = parent_cs(cs);
2479         return cs;
2480 }
2481
2482 /**
2483  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
2484  * @node: is this an allowed node?
2485  * @gfp_mask: memory allocation flags
2486  *
2487  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
2488  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
2489  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
2490  * yes.  If current has access to memory reserves due to TIF_MEMDIE, yes.
2491  * Otherwise, no.
2492  *
2493  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2494  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2495  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2496  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2497  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2498  *
2499  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
2500  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2501  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2502  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2503  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2504  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
2505  *
2506  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2507  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2508  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2509  * in interrupt, of course).
2510  *
2511  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2512  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2513  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2514  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2515  * affect that:
2516  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2517  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2518  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2519  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2520  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2521  */
2522 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
2523 {
2524         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2525         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2526         unsigned long flags;
2527
2528         if (in_interrupt())
2529                 return true;
2530         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2531                 return true;
2532         /*
2533          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2534          * been OOM killed to get memory anywhere.
2535          */
2536         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2537                 return true;
2538         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2539                 return false;
2540
2541         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2542                 return true;
2543
2544         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2545         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2546
2547         rcu_read_lock();
2548         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2549         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2550         rcu_read_unlock();
2551
2552         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2553         return allowed;
2554 }
2555
2556 /**
2557  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2558  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2559  *
2560  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2561  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2562  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2563  * to determine on which node to start looking, as it will for
2564  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2565  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2566  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2567  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2568  *
2569  * We don't have to worry about the returned node being offline
2570  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2571  *
2572  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2573  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2574  * should not be possible for the following code to return an
2575  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2576  * is not returning the node where the allocation must be, only
2577  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2578  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2579  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2580  * See kmem_cache_alloc_node().
2581  */
2582
2583 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2584 {
2585         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
2586 }
2587
2588 int cpuset_mem_spread_node(void)
2589 {
2590         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2591                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2592                         node_random(&current->mems_allowed);
2593
2594         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2595 }
2596
2597 int cpuset_slab_spread_node(void)
2598 {
2599         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2600                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2601                         node_random(&current->mems_allowed);
2602
2603         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2604 }
2605
2606 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2607
2608 /**
2609  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2610  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2611  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2612  *
2613  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2614  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2615  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2616  * to the other.
2617  **/
2618
2619 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2620                                    const struct task_struct *tsk2)
2621 {
2622         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2623 }
2624
2625 /**
2626  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
2627  *
2628  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
2629  * mems_allowed to the kernel log.
2630  */
2631 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
2632 {
2633         struct cgroup *cgrp;
2634
2635         rcu_read_lock();
2636
2637         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
2638         pr_info("%s cpuset=", current->comm);
2639         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
2640         pr_cont(" mems_allowed=%*pbl\n",
2641                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
2642
2643         rcu_read_unlock();
2644 }
2645
2646 /*
2647  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2648  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2649  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2650  */
2651
2652 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2653
2654 /**
2655  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2656  *
2657  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2658  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2659  *
2660  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2661  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2662  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2663  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2664  * or writing dirty pages.
2665  *
2666  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2667  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2668  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2669  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2670  **/
2671
2672 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2673 {
2674         rcu_read_lock();
2675         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2676         rcu_read_unlock();
2677 }
2678
2679 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2680 /*
2681  * proc_cpuset_show()
2682  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2683  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2684  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2685  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2686  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2687  *    anyway.
2688  */
2689 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
2690                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
2691 {
2692         char *buf, *p;
2693         struct cgroup_subsys_state *css;
2694         int retval;
2695
2696         retval = -ENOMEM;
2697         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
2698         if (!buf)
2699                 goto out;
2700
2701         retval = -ENAMETOOLONG;
2702         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
2703         p = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
2704                            current->nsproxy->cgroup_ns);
2705         css_put(css);
2706         if (!p)
2707                 goto out_free;
2708         seq_puts(m, p);
2709         seq_putc(m, '\n');
2710         retval = 0;
2711 out_free:
2712         kfree(buf);
2713 out:
2714         return retval;
2715 }
2716 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2717
2718 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2719 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2720 {
2721         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
2722                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2723         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
2724                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2725 }