OSDN Git Service

Merge tag 'LA.UM.8.4.r1-04700-8x98.0' of https://source.codeaurora.org/quic/la/kernel...
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.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/backing-dev.h>
55 #include <linux/sort.h>
56
57 #include <asm/uaccess.h>
58 #include <linux/atomic.h>
59 #include <linux/mutex.h>
60 #include <linux/cgroup.h>
61 #include <linux/wait.h>
62
63 struct static_key cpusets_pre_enable_key __read_mostly = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
64 struct static_key cpusets_enabled_key __read_mostly = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
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         time_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         cpumask_var_t cpus_requested;   /* CPUS requested, but not used because of hotplug */
103         nodemask_t mems_allowed;
104
105         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
106         cpumask_var_t effective_cpus;
107         nodemask_t effective_mems;
108
109         /*
110          * This is old Memory Nodes tasks took on.
111          *
112          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
113          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
114          *   task is moved into it.
115          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
116          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
117          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
118          */
119         nodemask_t old_mems_allowed;
120
121         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
122
123         /*
124          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
125          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
126          */
127         int attach_in_progress;
128
129         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
130         int pn;
131
132         /* for custom sched domain */
133         int relax_domain_level;
134 };
135
136 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
137 {
138         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
139 }
140
141 /* Retrieve the cpuset for a task */
142 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
143 {
144         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
145 }
146
147 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
148 {
149         return css_cs(cs->css.parent);
150 }
151
152 #ifdef CONFIG_NUMA
153 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
154 {
155         return task->mempolicy;
156 }
157 #else
158 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
159 {
160         return false;
161 }
162 #endif
163
164
165 /* bits in struct cpuset flags field */
166 typedef enum {
167         CS_ONLINE,
168         CS_CPU_EXCLUSIVE,
169         CS_MEM_EXCLUSIVE,
170         CS_MEM_HARDWALL,
171         CS_MEMORY_MIGRATE,
172         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
173         CS_SPREAD_PAGE,
174         CS_SPREAD_SLAB,
175 } cpuset_flagbits_t;
176
177 /* convenient tests for these bits */
178 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
179 {
180         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
181 }
182
183 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
184 {
185         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
186 }
187
188 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
189 {
190         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
191 }
192
193 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
194 {
195         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
196 }
197
198 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
199 {
200         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
201 }
202
203 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
204 {
205         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
206 }
207
208 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
209 {
210         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
211 }
212
213 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
214 {
215         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
216 }
217
218 static struct cpuset top_cpuset = {
219         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
220                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
221 };
222
223 /**
224  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
225  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
226  * @pos_css: used for iteration
227  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
228  *
229  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
230  * with RCU read locked.
231  */
232 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
233         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
234                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
235
236 /**
237  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
238  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
239  * @pos_css: used for iteration
240  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
241  *
242  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
243  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
244  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
245  * iteration and the first node to be visited.
246  */
247 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
248         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
249                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
250
251 /*
252  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
253  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
254  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
255  * comment.
256  *
257  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
258  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
259  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
260  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
261  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
262  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
263  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
264  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
265  * everyone else.
266  *
267  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
268  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
269  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
270  * __alloc_pages().
271  *
272  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
273  * access to cpusets.
274  *
275  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
276  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
277  * them.
278  *
279  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
280  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
281  * cpumasks and nodemasks.
282  *
283  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
284  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
285  */
286
287 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
288 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
289
290 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
291
292 /*
293  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
294  */
295 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
296 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
297
298 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
299
300 /*
301  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
302  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
303  * silently switch it to mount "cgroup" instead
304  */
305 static struct dentry *cpuset_mount(struct file_system_type *fs_type,
306                          int flags, const char *unused_dev_name, void *data)
307 {
308         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
309         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENODEV);
310         if (cgroup_fs) {
311                 char mountopts[] =
312                         "cpuset,noprefix,"
313                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
314                 ret = cgroup_fs->mount(cgroup_fs, flags,
315                                            unused_dev_name, mountopts);
316                 put_filesystem(cgroup_fs);
317         }
318         return ret;
319 }
320
321 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
322         .name = "cpuset",
323         .mount = cpuset_mount,
324 };
325
326 /*
327  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
328  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
329  * until we find one that does have some online cpus.
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                 if (unlikely(!cs)) {
341                         /*
342                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
343                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
344                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
345                          * cpuset's effective_cpus is on its way to to be
346                          * identical to cpu_online_mask.
347                          */
348                         cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
349                         return;
350                 }
351         }
352         cpumask_and(pmask, cs->effective_cpus, cpu_online_mask);
353 }
354
355 /*
356  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
357  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
358  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
359  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
360  *
361  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
362  * of node_states[N_MEMORY].
363  *
364  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
365  */
366 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
367 {
368         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
369                 cs = parent_cs(cs);
370         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
371 }
372
373 /*
374  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
375  *
376  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
377  */
378 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
379                                         struct task_struct *tsk)
380 {
381         if (is_spread_page(cs))
382                 task_set_spread_page(tsk);
383         else
384                 task_clear_spread_page(tsk);
385
386         if (is_spread_slab(cs))
387                 task_set_spread_slab(tsk);
388         else
389                 task_clear_spread_slab(tsk);
390 }
391
392 /*
393  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
394  *
395  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
396  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
397  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
398  */
399
400 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
401 {
402         return  cpumask_subset(p->cpus_requested, q->cpus_requested) &&
403                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
404                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
405                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
406 }
407
408 /**
409  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
410  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
411  */
412 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
413 {
414         struct cpuset *trial;
415
416         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
417         if (!trial)
418                 return NULL;
419
420         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
421                 goto free_cs;
422         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_requested, GFP_KERNEL))
423                 goto free_allowed;
424         if (!alloc_cpumask_var(&trial->effective_cpus, GFP_KERNEL))
425                 goto free_cpus;
426
427         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
428         cpumask_copy(trial->cpus_requested, cs->cpus_requested);
429         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
430         return trial;
431
432 free_cpus:
433         free_cpumask_var(trial->cpus_requested);
434 free_allowed:
435         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
436 free_cs:
437         kfree(trial);
438         return NULL;
439 }
440
441 /**
442  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
443  * @trial: the trial cpuset to be freed
444  */
445 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
446 {
447         free_cpumask_var(trial->effective_cpus);
448         free_cpumask_var(trial->cpus_requested);
449         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
450         kfree(trial);
451 }
452
453 /*
454  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
455  *                     follows the structural rules for cpusets.
456  *
457  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
458  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
459  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
460  * cpuset_mutex held.
461  *
462  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
463  * such as list traversal that depend on the actual address of the
464  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
465  *
466  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
467  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
468  * or flags changed to new, trial values.
469  *
470  * Return 0 if valid, -errno if not.
471  */
472
473 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
474 {
475         struct cgroup_subsys_state *css;
476         struct cpuset *c, *par;
477         int ret;
478
479         rcu_read_lock();
480
481         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
482         ret = -EBUSY;
483         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
484                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
485                         goto out;
486
487         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
488         ret = 0;
489         if (cur == &top_cpuset)
490                 goto out;
491
492         par = parent_cs(cur);
493
494         /* On legacy hiearchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
495         ret = -EACCES;
496         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
497             !is_cpuset_subset(trial, par))
498                 goto out;
499
500         /*
501          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
502          * overlap
503          */
504         ret = -EINVAL;
505         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
506                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
507                     c != cur &&
508                     cpumask_intersects(trial->cpus_requested, c->cpus_requested))
509                         goto out;
510                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
511                     c != cur &&
512                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
513                         goto out;
514         }
515
516         /*
517          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
518          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
519          */
520         ret = -ENOSPC;
521         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
522                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
523                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
524                         goto out;
525                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
526                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
527                         goto out;
528         }
529
530         /*
531          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
532          * tasks.
533          */
534         ret = -EBUSY;
535         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
536             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
537                                        trial->cpus_allowed))
538                 goto out;
539
540         ret = 0;
541 out:
542         rcu_read_unlock();
543         return ret;
544 }
545
546 #ifdef CONFIG_SMP
547 /*
548  * Helper routine for generate_sched_domains().
549  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
550  */
551 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
552 {
553         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
554 }
555
556 static void
557 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
558 {
559         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
560                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
561         return;
562 }
563
564 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
565                                     struct cpuset *root_cs)
566 {
567         struct cpuset *cp;
568         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
569
570         rcu_read_lock();
571         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
572                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
573                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
574                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
575                         continue;
576                 }
577
578                 if (is_sched_load_balance(cp))
579                         update_domain_attr(dattr, cp);
580         }
581         rcu_read_unlock();
582 }
583
584 /*
585  * generate_sched_domains()
586  *
587  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
588  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
589  * union is a subset of that set.
590  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
591  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
592  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
593  * partition.
594  *
595  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroups/cpusets.txt
596  * for a background explanation of this.
597  *
598  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
599  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
600  * domains when operating in the severe memory shortage situations
601  * that could cause allocation failures below.
602  *
603  * Must be called with cpuset_mutex held.
604  *
605  * The three key local variables below are:
606  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
607  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
608  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
609  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
610  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
611  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
612  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
613  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
614  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
615  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
616  *         is a subset of one of these domains, while there are as
617  *         many such domains as possible, each as small as possible.
618  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
619  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
620  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
621  *         value to determine what partition elements (sched domains)
622  *         were changed (added or removed.)
623  *
624  * Finding the best partition (set of domains):
625  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
626  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
627  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
628  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
629  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
630  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
631  *      any such pairs.
632  *
633  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
634  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
635  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
636  *      partition_sched_domains().
637  */
638 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
639                         struct sched_domain_attr **attributes)
640 {
641         struct cpuset *cp;      /* scans q */
642         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
643         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
644         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
645         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
646         cpumask_var_t non_isolated_cpus;  /* load balanced CPUs */
647         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
648         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
649         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
650         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
651
652         doms = NULL;
653         dattr = NULL;
654         csa = NULL;
655
656         if (!alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL))
657                 goto done;
658         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
659
660         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
661         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
662                 ndoms = 1;
663                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
664                 if (!doms)
665                         goto done;
666
667                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
668                 if (dattr) {
669                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
670                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
671                 }
672                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
673                                      non_isolated_cpus);
674
675                 goto done;
676         }
677
678         csa = kmalloc(nr_cpusets() * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
679         if (!csa)
680                 goto done;
681         csn = 0;
682
683         rcu_read_lock();
684         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
685                 if (cp == &top_cpuset)
686                         continue;
687                 /*
688                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
689                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
690                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
691                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
692                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
693                  * the corresponding sched domain.
694                  */
695                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
696                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
697                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed, non_isolated_cpus)))
698                         continue;
699
700                 if (is_sched_load_balance(cp))
701                         csa[csn++] = cp;
702
703                 /* skip @cp's subtree */
704                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
705         }
706         rcu_read_unlock();
707
708         for (i = 0; i < csn; i++)
709                 csa[i]->pn = i;
710         ndoms = csn;
711
712 restart:
713         /* Find the best partition (set of sched domains) */
714         for (i = 0; i < csn; i++) {
715                 struct cpuset *a = csa[i];
716                 int apn = a->pn;
717
718                 for (j = 0; j < csn; j++) {
719                         struct cpuset *b = csa[j];
720                         int bpn = b->pn;
721
722                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
723                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
724                                         struct cpuset *c = csa[k];
725
726                                         if (c->pn == bpn)
727                                                 c->pn = apn;
728                                 }
729                                 ndoms--;        /* one less element */
730                                 goto restart;
731                         }
732                 }
733         }
734
735         /*
736          * Now we know how many domains to create.
737          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
738          */
739         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
740         if (!doms)
741                 goto done;
742
743         /*
744          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
745          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
746          */
747         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
748
749         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
750                 struct cpuset *a = csa[i];
751                 struct cpumask *dp;
752                 int apn = a->pn;
753
754                 if (apn < 0) {
755                         /* Skip completed partitions */
756                         continue;
757                 }
758
759                 dp = doms[nslot];
760
761                 if (nslot == ndoms) {
762                         static int warnings = 10;
763                         if (warnings) {
764                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
765                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
766                                 warnings--;
767                         }
768                         continue;
769                 }
770
771                 cpumask_clear(dp);
772                 if (dattr)
773                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
774                 for (j = i; j < csn; j++) {
775                         struct cpuset *b = csa[j];
776
777                         if (apn == b->pn) {
778                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
779                                 cpumask_and(dp, dp, non_isolated_cpus);
780                                 if (dattr)
781                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
782
783                                 /* Done with this partition */
784                                 b->pn = -1;
785                         }
786                 }
787                 nslot++;
788         }
789         BUG_ON(nslot != ndoms);
790
791 done:
792         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
793         kfree(csa);
794
795         /*
796          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
797          * See comments in partition_sched_domains().
798          */
799         if (doms == NULL)
800                 ndoms = 1;
801
802         *domains    = doms;
803         *attributes = dattr;
804         return ndoms;
805 }
806
807 /*
808  * Rebuild scheduler domains.
809  *
810  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
811  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
812  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
813  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
814  * scheduler's dynamic sched domains.
815  *
816  */
817 static void rebuild_sched_domains_unlocked(void)
818 {
819         struct sched_domain_attr *attr;
820         cpumask_var_t *doms;
821         int ndoms;
822
823         cpu_hotplug_mutex_held();
824         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
825
826         /*
827          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
828          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
829          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
830          */
831         if (!cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
832                 return;
833
834         /* Generate domain masks and attrs */
835         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
836
837         /* Have scheduler rebuild the domains */
838         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
839 }
840 #else /* !CONFIG_SMP */
841 static void rebuild_sched_domains_unlocked(void)
842 {
843 }
844 #endif /* CONFIG_SMP */
845
846 void rebuild_sched_domains(void)
847 {
848         get_online_cpus();
849         mutex_lock(&cpuset_mutex);
850         rebuild_sched_domains_unlocked();
851         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
852         put_online_cpus();
853 }
854
855 /**
856  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
857  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
858  *
859  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
860  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
861  * cpuset membership stays stable.
862  */
863 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
864 {
865         struct css_task_iter it;
866         struct task_struct *task;
867
868         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
869         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
870                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
871         css_task_iter_end(&it);
872 }
873
874 /*
875  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
876  * @cs: the cpuset to consider
877  * @new_cpus: temp variable for calculating new effective_cpus
878  *
879  * When congifured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
880  * and all its descendants need to be updated.
881  *
882  * On legacy hierachy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
883  *
884  */
885 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
886 {
887         struct cpuset *cp;
888         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
889         bool need_rebuild_sched_domains = false;
890
891         rcu_read_lock();
892         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
893                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
894
895                 cpumask_and(new_cpus, cp->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
896
897                 /*
898                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
899                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
900                  */
901                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
902                     cpumask_empty(new_cpus))
903                         cpumask_copy(new_cpus, parent->effective_cpus);
904
905                 /* Skip the whole subtree if the cpumask remains the same. */
906                 if (cpumask_equal(new_cpus, cp->effective_cpus)) {
907                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
908                         continue;
909                 }
910
911                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
912                         continue;
913                 rcu_read_unlock();
914
915                 spin_lock_irq(&callback_lock);
916                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, new_cpus);
917                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
918
919                 WARN_ON(!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
920                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
921
922                 update_tasks_cpumask(cp);
923
924                 /*
925                  * If the effective cpumask of any non-empty cpuset is changed,
926                  * we need to rebuild sched domains.
927                  */
928                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
929                     is_sched_load_balance(cp))
930                         need_rebuild_sched_domains = true;
931
932                 rcu_read_lock();
933                 css_put(&cp->css);
934         }
935         rcu_read_unlock();
936
937         if (need_rebuild_sched_domains)
938                 rebuild_sched_domains_unlocked();
939 }
940
941 /**
942  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
943  * @cs: the cpuset to consider
944  * @trialcs: trial cpuset
945  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
946  */
947 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
948                           const char *buf)
949 {
950         int retval;
951
952         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
953         if (cs == &top_cpuset)
954                 return -EACCES;
955
956         /*
957          * An empty cpus_requested is ok only if the cpuset has no tasks.
958          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
959          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
960          * with tasks have cpus.
961          */
962         if (!*buf) {
963                 cpumask_clear(trialcs->cpus_requested);
964         } else {
965                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_requested);
966                 if (retval < 0)
967                         return retval;
968         }
969
970         if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_requested, cpu_present_mask))
971                 return -EINVAL;
972
973         cpumask_and(trialcs->cpus_allowed, trialcs->cpus_requested, cpu_active_mask);
974
975         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
976         if (cpumask_equal(cs->cpus_requested, trialcs->cpus_requested))
977                 return 0;
978
979         retval = validate_change(cs, trialcs);
980         if (retval < 0)
981                 return retval;
982
983         spin_lock_irq(&callback_lock);
984         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
985         cpumask_copy(cs->cpus_requested, trialcs->cpus_requested);
986         spin_unlock_irq(&callback_lock);
987
988         /* use trialcs->cpus_allowed as a temp variable */
989         update_cpumasks_hier(cs, trialcs->cpus_allowed);
990         return 0;
991 }
992
993 /*
994  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
995  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
996  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
997  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
998  * cpuset_migrate_mm_wq.
999  */
1000
1001 struct cpuset_migrate_mm_work {
1002         struct work_struct      work;
1003         struct mm_struct        *mm;
1004         nodemask_t              from;
1005         nodemask_t              to;
1006 };
1007
1008 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1009 {
1010         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1011                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1012
1013         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1014         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1015         mmput(mwork->mm);
1016         kfree(mwork);
1017 }
1018
1019 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1020                                                         const nodemask_t *to)
1021 {
1022         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1023
1024         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1025         if (mwork) {
1026                 mwork->mm = mm;
1027                 mwork->from = *from;
1028                 mwork->to = *to;
1029                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1030                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1031         } else {
1032                 mmput(mm);
1033         }
1034 }
1035
1036 static void cpuset_post_attach(void)
1037 {
1038         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1039 }
1040
1041 /*
1042  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1043  * @tsk: the task to change
1044  * @newmems: new nodes that the task will be set
1045  *
1046  * In order to avoid seeing no nodes if the old and new nodes are disjoint,
1047  * we structure updates as setting all new allowed nodes, then clearing newly
1048  * disallowed ones.
1049  */
1050 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1051                                         nodemask_t *newmems)
1052 {
1053         bool need_loop;
1054
1055         /*
1056          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1057          * been OOM killed to get memory anywhere.
1058          */
1059         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1060                 return;
1061         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
1062                 return;
1063
1064         task_lock(tsk);
1065         /*
1066          * Determine if a loop is necessary if another thread is doing
1067          * read_mems_allowed_begin().  If at least one node remains unchanged and
1068          * tsk does not have a mempolicy, then an empty nodemask will not be
1069          * possible when mems_allowed is larger than a word.
1070          */
1071         need_loop = task_has_mempolicy(tsk) ||
1072                         !nodes_intersects(*newmems, tsk->mems_allowed);
1073
1074         if (need_loop) {
1075                 local_irq_disable();
1076                 write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1077         }
1078
1079         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1080         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP1);
1081
1082         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP2);
1083         tsk->mems_allowed = *newmems;
1084
1085         if (need_loop) {
1086                 write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1087                 local_irq_enable();
1088         }
1089
1090         task_unlock(tsk);
1091 }
1092
1093 static void *cpuset_being_rebound;
1094
1095 /**
1096  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1097  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1098  *
1099  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1100  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1101  * cpuset membership stays stable.
1102  */
1103 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1104 {
1105         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1106         struct css_task_iter it;
1107         struct task_struct *task;
1108
1109         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1110
1111         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1112
1113         /*
1114          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1115          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1116          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1117          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1118          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1119          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1120          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1121          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1122          */
1123         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1124         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1125                 struct mm_struct *mm;
1126                 bool migrate;
1127
1128                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1129
1130                 mm = get_task_mm(task);
1131                 if (!mm)
1132                         continue;
1133
1134                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1135
1136                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1137                 if (migrate)
1138                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1139                 else
1140                         mmput(mm);
1141         }
1142         css_task_iter_end(&it);
1143
1144         /*
1145          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1146          * cs->old_mems_allowed.
1147          */
1148         cs->old_mems_allowed = newmems;
1149
1150         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1151         cpuset_being_rebound = NULL;
1152 }
1153
1154 /*
1155  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1156  * @cs: the cpuset to consider
1157  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1158  *
1159  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1160  * and all its descendants need to be updated.
1161  *
1162  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1163  *
1164  * Called with cpuset_mutex held
1165  */
1166 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1167 {
1168         struct cpuset *cp;
1169         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1170
1171         rcu_read_lock();
1172         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1173                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1174
1175                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1176
1177                 /*
1178                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1179                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1180                  */
1181                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1182                     nodes_empty(*new_mems))
1183                         *new_mems = parent->effective_mems;
1184
1185                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1186                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1187                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1188                         continue;
1189                 }
1190
1191                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1192                         continue;
1193                 rcu_read_unlock();
1194
1195                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1196                 cp->effective_mems = *new_mems;
1197                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1198
1199                 WARN_ON(!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1200                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1201
1202                 update_tasks_nodemask(cp);
1203
1204                 rcu_read_lock();
1205                 css_put(&cp->css);
1206         }
1207         rcu_read_unlock();
1208 }
1209
1210 /*
1211  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1212  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1213  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1214  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1215  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1216  * migrate the tasks pages to the new memory.
1217  *
1218  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1219  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1220  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1221  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1222  */
1223 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1224                            const char *buf)
1225 {
1226         int retval;
1227
1228         /*
1229          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1230          * it's read-only
1231          */
1232         if (cs == &top_cpuset) {
1233                 retval = -EACCES;
1234                 goto done;
1235         }
1236
1237         /*
1238          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1239          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1240          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1241          * with tasks have memory.
1242          */
1243         if (!*buf) {
1244                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1245         } else {
1246                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1247                 if (retval < 0)
1248                         goto done;
1249
1250                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1251                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1252                         retval = -EINVAL;
1253                         goto done;
1254                 }
1255         }
1256
1257         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1258                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1259                 goto done;
1260         }
1261         retval = validate_change(cs, trialcs);
1262         if (retval < 0)
1263                 goto done;
1264
1265         spin_lock_irq(&callback_lock);
1266         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1267         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1268
1269         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1270         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1271 done:
1272         return retval;
1273 }
1274
1275 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1276 {
1277         int ret;
1278
1279         rcu_read_lock();
1280         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1281         rcu_read_unlock();
1282
1283         return ret;
1284 }
1285
1286 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1287 {
1288 #ifdef CONFIG_SMP
1289         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1290                 return -EINVAL;
1291 #endif
1292
1293         if (val != cs->relax_domain_level) {
1294                 cs->relax_domain_level = val;
1295                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1296                     is_sched_load_balance(cs))
1297                         rebuild_sched_domains_unlocked();
1298         }
1299
1300         return 0;
1301 }
1302
1303 /**
1304  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1305  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1306  *
1307  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1308  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1309  * stable.
1310  */
1311 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1312 {
1313         struct css_task_iter it;
1314         struct task_struct *task;
1315
1316         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1317         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1318                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1319         css_task_iter_end(&it);
1320 }
1321
1322 /*
1323  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1324  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1325  * cs:          the cpuset to update
1326  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1327  *
1328  */
1329
1330 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1331                        int turning_on)
1332 {
1333         struct cpuset *trialcs;
1334         int balance_flag_changed;
1335         int spread_flag_changed;
1336         int err;
1337
1338         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1339         if (!trialcs)
1340                 return -ENOMEM;
1341
1342         if (turning_on)
1343                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1344         else
1345                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1346
1347         err = validate_change(cs, trialcs);
1348         if (err < 0)
1349                 goto out;
1350
1351         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1352                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1353
1354         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1355                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1356
1357         spin_lock_irq(&callback_lock);
1358         cs->flags = trialcs->flags;
1359         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1360
1361         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1362                 rebuild_sched_domains_unlocked();
1363
1364         if (spread_flag_changed)
1365                 update_tasks_flags(cs);
1366 out:
1367         free_trial_cpuset(trialcs);
1368         return err;
1369 }
1370
1371 /*
1372  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1373  *
1374  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1375  * event frequency meter.  There are four routines:
1376  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1377  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1378  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1379  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1380  *
1381  * A common data structure is passed to each of these routines,
1382  * which is used to keep track of the state required to manage the
1383  * frequency meter and its digital filter.
1384  *
1385  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1386  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1387  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1388  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1389  *
1390  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1391  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1392  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1393  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1394  *
1395  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1396  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1397  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1398  * will be stable.
1399  *
1400  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1401  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1402  *
1403  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1404  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1405  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1406  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1407  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1408  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1409  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1410  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1411  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1412  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1413  * each event.
1414  */
1415
1416 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1417 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1418 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1419 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1420
1421 /* Initialize a frequency meter */
1422 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1423 {
1424         fmp->cnt = 0;
1425         fmp->val = 0;
1426         fmp->time = 0;
1427         spin_lock_init(&fmp->lock);
1428 }
1429
1430 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1431 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1432 {
1433         time_t now = get_seconds();
1434         time_t ticks = now - fmp->time;
1435
1436         if (ticks == 0)
1437                 return;
1438
1439         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1440         while (ticks-- > 0)
1441                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1442         fmp->time = now;
1443
1444         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1445         fmp->cnt = 0;
1446 }
1447
1448 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1449 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1450 {
1451         spin_lock(&fmp->lock);
1452         fmeter_update(fmp);
1453         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1454         spin_unlock(&fmp->lock);
1455 }
1456
1457 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1458 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1459 {
1460         int val;
1461
1462         spin_lock(&fmp->lock);
1463         fmeter_update(fmp);
1464         val = fmp->val;
1465         spin_unlock(&fmp->lock);
1466         return val;
1467 }
1468
1469 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
1470
1471 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1472 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1473 {
1474         struct cgroup_subsys_state *css;
1475         struct cpuset *cs;
1476         struct task_struct *task;
1477         int ret;
1478
1479         /* used later by cpuset_attach() */
1480         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
1481         cs = css_cs(css);
1482
1483         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1484
1485         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
1486         ret = -ENOSPC;
1487         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1488             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1489                 goto out_unlock;
1490
1491         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1492                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
1493                 if (ret)
1494                         goto out_unlock;
1495                 ret = security_task_setscheduler(task);
1496                 if (ret)
1497                         goto out_unlock;
1498         }
1499
1500         /*
1501          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1502          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1503          */
1504         cs->attach_in_progress++;
1505         ret = 0;
1506 out_unlock:
1507         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1508         return ret;
1509 }
1510
1511 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1512 {
1513         struct cgroup_subsys_state *css;
1514         struct cpuset *cs;
1515
1516         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1517         cs = css_cs(css);
1518
1519         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1520         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1521         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1526  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1527  * allocate from cpuset_init().
1528  */
1529 static cpumask_var_t cpus_attach;
1530
1531 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1532 {
1533         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1534         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1535         struct task_struct *task;
1536         struct task_struct *leader;
1537         struct cgroup_subsys_state *css;
1538         struct cpuset *cs;
1539         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
1540
1541         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1542         cs = css_cs(css);
1543
1544         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1545
1546         /* prepare for attach */
1547         if (cs == &top_cpuset)
1548                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1549         else
1550                 guarantee_online_cpus(cs, cpus_attach);
1551
1552         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1553
1554         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1555                 /*
1556                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1557                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1558                  */
1559                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1560
1561                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1562                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1563         }
1564
1565         /*
1566          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
1567          * sleep and should be moved outside migration path proper.
1568          */
1569         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
1570         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
1571                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
1572
1573                 if (mm) {
1574                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1575
1576                         /*
1577                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
1578                          * here, except if this task is being moved
1579                          * automatically due to hotplug.  In that case
1580                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
1581                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
1582                          * migrate mm from.
1583                          */
1584                         if (is_memory_migrate(cs))
1585                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
1586                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
1587                         else
1588                                 mmput(mm);
1589                 }
1590         }
1591
1592         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1593
1594         cs->attach_in_progress--;
1595         if (!cs->attach_in_progress)
1596                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1597
1598         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1599 }
1600
1601 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1602
1603 typedef enum {
1604         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1605         FILE_CPULIST,
1606         FILE_MEMLIST,
1607         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1608         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1609         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1610         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1611         FILE_MEM_HARDWALL,
1612         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1613         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1614         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1615         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1616         FILE_SPREAD_PAGE,
1617         FILE_SPREAD_SLAB,
1618 } cpuset_filetype_t;
1619
1620 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1621                             u64 val)
1622 {
1623         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1624         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1625         int retval = 0;
1626
1627         get_online_cpus();
1628         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1629         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1630                 retval = -ENODEV;
1631                 goto out_unlock;
1632         }
1633
1634         switch (type) {
1635         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1636                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1637                 break;
1638         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1639                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1640                 break;
1641         case FILE_MEM_HARDWALL:
1642                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1643                 break;
1644         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1645                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1646                 break;
1647         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1648                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1649                 break;
1650         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1651                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1652                 break;
1653         case FILE_SPREAD_PAGE:
1654                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1655                 break;
1656         case FILE_SPREAD_SLAB:
1657                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1658                 break;
1659         default:
1660                 retval = -EINVAL;
1661                 break;
1662         }
1663 out_unlock:
1664         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1665         put_online_cpus();
1666         return retval;
1667 }
1668
1669 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1670                             s64 val)
1671 {
1672         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1673         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1674         int retval = -ENODEV;
1675
1676         get_online_cpus();
1677         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1678         if (!is_cpuset_online(cs))
1679                 goto out_unlock;
1680
1681         switch (type) {
1682         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1683                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1684                 break;
1685         default:
1686                 retval = -EINVAL;
1687                 break;
1688         }
1689 out_unlock:
1690         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1691         put_online_cpus();
1692         return retval;
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1697  */
1698 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
1699                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
1700 {
1701         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
1702         struct cpuset *trialcs;
1703         int retval = -ENODEV;
1704
1705         buf = strstrip(buf);
1706
1707         /*
1708          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1709          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1710          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1711          * which can execute.
1712          *
1713          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1714          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1715          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1716          * after execution capability is restored.
1717          *
1718          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
1719          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
1720          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
1721          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
1722          * protection is okay as we check whether @cs is online after
1723          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
1724          * hierarchies.
1725          */
1726         css_get(&cs->css);
1727         kernfs_break_active_protection(of->kn);
1728         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1729
1730         get_online_cpus();
1731         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1732         if (!is_cpuset_online(cs))
1733                 goto out_unlock;
1734
1735         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1736         if (!trialcs) {
1737                 retval = -ENOMEM;
1738                 goto out_unlock;
1739         }
1740
1741         switch (of_cft(of)->private) {
1742         case FILE_CPULIST:
1743                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1744                 break;
1745         case FILE_MEMLIST:
1746                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1747                 break;
1748         default:
1749                 retval = -EINVAL;
1750                 break;
1751         }
1752
1753         free_trial_cpuset(trialcs);
1754 out_unlock:
1755         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1756         put_online_cpus();
1757         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
1758         css_put(&cs->css);
1759         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1760         return retval ?: nbytes;
1761 }
1762
1763 /*
1764  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1765  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1766  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1767  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1768  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1769  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1770  */
1771 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
1772 {
1773         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
1774         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
1775         int ret = 0;
1776
1777         spin_lock_irq(&callback_lock);
1778
1779         switch (type) {
1780         case FILE_CPULIST:
1781                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_requested));
1782                 break;
1783         case FILE_MEMLIST:
1784                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
1785                 break;
1786         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
1787                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
1788                 break;
1789         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
1790                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
1791                 break;
1792         default:
1793                 ret = -EINVAL;
1794         }
1795
1796         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1797         return ret;
1798 }
1799
1800 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1801 {
1802         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1803         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1804         switch (type) {
1805         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1806                 return is_cpu_exclusive(cs);
1807         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1808                 return is_mem_exclusive(cs);
1809         case FILE_MEM_HARDWALL:
1810                 return is_mem_hardwall(cs);
1811         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1812                 return is_sched_load_balance(cs);
1813         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1814                 return is_memory_migrate(cs);
1815         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1816                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1817         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1818                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1819         case FILE_SPREAD_PAGE:
1820                 return is_spread_page(cs);
1821         case FILE_SPREAD_SLAB:
1822                 return is_spread_slab(cs);
1823         default:
1824                 BUG();
1825         }
1826
1827         /* Unreachable but makes gcc happy */
1828         return 0;
1829 }
1830
1831 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1832 {
1833         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1834         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1835         switch (type) {
1836         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1837                 return cs->relax_domain_level;
1838         default:
1839                 BUG();
1840         }
1841
1842         /* Unrechable but makes gcc happy */
1843         return 0;
1844 }
1845
1846
1847 /*
1848  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1849  */
1850
1851 static struct cftype files[] = {
1852         {
1853                 .name = "cpus",
1854                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1855                 .write = cpuset_write_resmask,
1856                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1857                 .private = FILE_CPULIST,
1858         },
1859
1860         {
1861                 .name = "mems",
1862                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1863                 .write = cpuset_write_resmask,
1864                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1865                 .private = FILE_MEMLIST,
1866         },
1867
1868         {
1869                 .name = "effective_cpus",
1870                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1871                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1872         },
1873
1874         {
1875                 .name = "effective_mems",
1876                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1877                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1878         },
1879
1880         {
1881                 .name = "cpu_exclusive",
1882                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1883                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1884                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1885         },
1886
1887         {
1888                 .name = "mem_exclusive",
1889                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1890                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1891                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1892         },
1893
1894         {
1895                 .name = "mem_hardwall",
1896                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1897                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1898                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1899         },
1900
1901         {
1902                 .name = "sched_load_balance",
1903                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1904                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1905                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1906         },
1907
1908         {
1909                 .name = "sched_relax_domain_level",
1910                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1911                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1912                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1913         },
1914
1915         {
1916                 .name = "memory_migrate",
1917                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1918                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1919                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1920         },
1921
1922         {
1923                 .name = "memory_pressure",
1924                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1925                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1926         },
1927
1928         {
1929                 .name = "memory_spread_page",
1930                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1931                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1932                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1933         },
1934
1935         {
1936                 .name = "memory_spread_slab",
1937                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1938                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1939                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1940         },
1941
1942         {
1943                 .name = "memory_pressure_enabled",
1944                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1945                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1946                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1947                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1948         },
1949
1950         { }     /* terminate */
1951 };
1952
1953 /*
1954  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1955  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1956  */
1957
1958 static struct cgroup_subsys_state *
1959 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1960 {
1961         struct cpuset *cs;
1962
1963         if (!parent_css)
1964                 return &top_cpuset.css;
1965
1966         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1967         if (!cs)
1968                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1969         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
1970                 goto error_allowed;
1971         if (!alloc_cpumask_var(&cs->effective_cpus, GFP_KERNEL))
1972                 goto error_effective;
1973         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_requested, GFP_KERNEL))
1974                 goto error_requested;
1975
1976         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1977         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1978         cpumask_clear(cs->cpus_requested);
1979         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1980         cpumask_clear(cs->effective_cpus);
1981         nodes_clear(cs->effective_mems);
1982         fmeter_init(&cs->fmeter);
1983         cs->relax_domain_level = -1;
1984
1985         return &cs->css;
1986
1987 error_requested:
1988         free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
1989 error_effective:
1990         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
1991 error_allowed:
1992         kfree(cs);
1993         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1994 }
1995
1996 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1997 {
1998         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1999         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2000         struct cpuset *tmp_cs;
2001         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2002
2003         if (!parent)
2004                 return 0;
2005
2006         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2007
2008         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2009         if (is_spread_page(parent))
2010                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
2011         if (is_spread_slab(parent))
2012                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
2013
2014         cpuset_inc();
2015
2016         spin_lock_irq(&callback_lock);
2017         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
2018                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
2019                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
2020         }
2021         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2022
2023         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
2024                 goto out_unlock;
2025
2026         /*
2027          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2028          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2029          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2030          *
2031          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2032          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2033          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2034          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2035          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2036          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2037          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2038          */
2039         rcu_read_lock();
2040         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2041                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2042                         rcu_read_unlock();
2043                         goto out_unlock;
2044                 }
2045         }
2046         rcu_read_unlock();
2047
2048         spin_lock_irq(&callback_lock);
2049         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2050         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2051         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2052         cpumask_copy(cs->cpus_requested, parent->cpus_requested);
2053         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2054         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2055 out_unlock:
2056         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2057         return 0;
2058 }
2059
2060 /*
2061  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2062  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2063  * will call rebuild_sched_domains_unlocked().
2064  */
2065
2066 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2067 {
2068         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2069
2070         get_online_cpus();
2071         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2072
2073         if (is_sched_load_balance(cs))
2074                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2075
2076         cpuset_dec();
2077         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2078
2079         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2080         put_online_cpus();
2081 }
2082
2083 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2084 {
2085         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2086
2087         free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
2088         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2089         free_cpumask_var(cs->cpus_requested);
2090         kfree(cs);
2091 }
2092
2093 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2094 {
2095         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2096         spin_lock_irq(&callback_lock);
2097
2098         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
2099                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2100                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2101         } else {
2102                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2103                              top_cpuset.effective_cpus);
2104                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2105         }
2106
2107         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2108         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2109 }
2110
2111 /*
2112  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2113  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2114  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2115  */
2116 void cpuset_fork(struct task_struct *task, void *priv)
2117 {
2118         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2119                 return;
2120
2121         set_cpus_allowed_ptr(task, &current->cpus_allowed);
2122         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2123 }
2124
2125 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2126         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2127         .css_online     = cpuset_css_online,
2128         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2129         .css_free       = cpuset_css_free,
2130         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2131         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2132         .attach         = cpuset_attach,
2133         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2134         .bind           = cpuset_bind,
2135         .fork           = cpuset_fork,
2136         .legacy_cftypes = files,
2137         .early_init     = 1,
2138 };
2139
2140 /**
2141  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2142  *
2143  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2144  **/
2145
2146 int __init cpuset_init(void)
2147 {
2148         int err = 0;
2149
2150         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL))
2151                 BUG();
2152         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL))
2153                 BUG();
2154         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_requested, GFP_KERNEL))
2155                 BUG();
2156
2157         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2158         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_requested);
2159         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2160         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2161         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2162
2163         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2164         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2165         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2166
2167         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2168         if (err < 0)
2169                 return err;
2170
2171         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL))
2172                 BUG();
2173
2174         return 0;
2175 }
2176
2177 /*
2178  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2179  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2180  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2181  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2182  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2183  */
2184 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2185 {
2186         struct cpuset *parent;
2187
2188         /*
2189          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2190          * has online cpus, so can't be empty).
2191          */
2192         parent = parent_cs(cs);
2193         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2194                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2195                 parent = parent_cs(parent);
2196
2197         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2198                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2199                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2200                 pr_cont("\n");
2201         }
2202 }
2203
2204 static void
2205 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2206                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2207                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2208 {
2209         bool is_empty;
2210
2211         spin_lock_irq(&callback_lock);
2212         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2213         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2214         cs->mems_allowed = *new_mems;
2215         cs->effective_mems = *new_mems;
2216         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2217
2218         /*
2219          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2220          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2221          */
2222         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2223                 update_tasks_cpumask(cs);
2224         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2225                 update_tasks_nodemask(cs);
2226
2227         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2228                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
2229
2230         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2231
2232         /*
2233          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
2234          * This is full cgroup operation which will also call back into
2235          * cpuset. Should be done outside any lock.
2236          */
2237         if (is_empty)
2238                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2239
2240         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2241 }
2242
2243 static void
2244 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
2245                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2246                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
2247 {
2248         if (cpumask_empty(new_cpus))
2249                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2250         if (nodes_empty(*new_mems))
2251                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2252
2253         spin_lock_irq(&callback_lock);
2254         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2255         cs->effective_mems = *new_mems;
2256         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2257
2258         if (cpus_updated)
2259                 update_tasks_cpumask(cs);
2260         if (mems_updated)
2261                 update_tasks_nodemask(cs);
2262 }
2263
2264 /**
2265  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2266  * @cs: cpuset in interest
2267  *
2268  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2269  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2270  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2271  */
2272 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2273 {
2274         static cpumask_t new_cpus;
2275         static nodemask_t new_mems;
2276         bool cpus_updated;
2277         bool mems_updated;
2278 retry:
2279         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2280
2281         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2282
2283         /*
2284          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2285          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2286          */
2287         if (cs->attach_in_progress) {
2288                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2289                 goto retry;
2290         }
2291
2292         cpumask_and(&new_cpus, cs->cpus_requested,
2293                                                 parent_cs(cs)->effective_cpus);
2294         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent_cs(cs)->effective_mems);
2295
2296         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
2297         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
2298
2299         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
2300                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
2301                                      cpus_updated, mems_updated);
2302         else
2303                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
2304                                             cpus_updated, mems_updated);
2305
2306         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2307 }
2308
2309 static bool force_rebuild;
2310
2311 void cpuset_force_rebuild(void)
2312 {
2313         force_rebuild = true;
2314 }
2315
2316 /**
2317  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2318  *
2319  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2320  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2321  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2322  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2323  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2324  *
2325  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2326  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2327  * all descendants.
2328  *
2329  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2330  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2331  */
2332 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2333 {
2334         static cpumask_t new_cpus;
2335         static nodemask_t new_mems;
2336         bool cpus_updated, mems_updated;
2337         bool on_dfl = cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys);
2338
2339         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2340
2341         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2342         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2343         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2344
2345         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2346         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
2347
2348         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2349         if (cpus_updated) {
2350                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2351                 if (!on_dfl)
2352                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2353                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2354                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2355                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2356         }
2357
2358         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2359         if (mems_updated) {
2360                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2361                 if (!on_dfl)
2362                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2363                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
2364                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2365                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
2366         }
2367
2368         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2369
2370         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2371         if (cpus_updated || mems_updated) {
2372                 struct cpuset *cs;
2373                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2374
2375                 rcu_read_lock();
2376                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2377                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
2378                                 continue;
2379                         rcu_read_unlock();
2380
2381                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2382
2383                         rcu_read_lock();
2384                         css_put(&cs->css);
2385                 }
2386                 rcu_read_unlock();
2387         }
2388
2389         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2390         if (cpus_updated || force_rebuild) {
2391                 force_rebuild = false;
2392                 rebuild_sched_domains();
2393         }
2394 }
2395
2396 void cpuset_update_active_cpus(bool cpu_online)
2397 {
2398         /*
2399          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2400          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2401          * to a work item to avoid reverse locking order.
2402          *
2403          * We still need to do partition_sched_domains() synchronously;
2404          * otherwise, the scheduler will get confused and put tasks to the
2405          * dead CPU.  Fall back to the default single domain.
2406          * cpuset_hotplug_workfn() will rebuild it as necessary.
2407          */
2408         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
2409         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2410 }
2411
2412 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
2413 {
2414         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2415 }
2416
2417 /*
2418  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2419  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2420  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2421  */
2422 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2423                                 unsigned long action, void *arg)
2424 {
2425         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2426         return NOTIFY_OK;
2427 }
2428
2429 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2430         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2431         .priority = 10,         /* ??! */
2432 };
2433
2434 /**
2435  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2436  *
2437  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2438  */
2439 void __init cpuset_init_smp(void)
2440 {
2441         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2442         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2443         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2444
2445         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
2446         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
2447
2448         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2449
2450         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
2451         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
2452 }
2453
2454 /**
2455  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2456  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2457  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2458  *
2459  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2460  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2461  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2462  * tasks cpuset.
2463  **/
2464
2465 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2466 {
2467         unsigned long flags;
2468
2469         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2470         rcu_read_lock();
2471         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2472         rcu_read_unlock();
2473         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2474 }
2475
2476 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2477 {
2478         rcu_read_lock();
2479         do_set_cpus_allowed(tsk, task_cs(tsk)->effective_cpus);
2480         rcu_read_unlock();
2481
2482         /*
2483          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2484          *
2485          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2486          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2487          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2488          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2489          * which takes task_rq_lock().
2490          *
2491          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2492          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2493          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2494          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2495          *
2496          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2497          * if required.
2498          */
2499 }
2500
2501 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2502 {
2503         nodes_setall(current->mems_allowed);
2504 }
2505
2506 /**
2507  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2508  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2509  *
2510  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2511  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2512  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2513  * tasks cpuset.
2514  **/
2515
2516 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2517 {
2518         nodemask_t mask;
2519         unsigned long flags;
2520
2521         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2522         rcu_read_lock();
2523         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2524         rcu_read_unlock();
2525         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2526
2527         return mask;
2528 }
2529
2530 /**
2531  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2532  * @nodemask: the nodemask to be checked
2533  *
2534  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2535  */
2536 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2537 {
2538         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2539 }
2540
2541 /*
2542  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2543  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2544  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2545  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2546  */
2547 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2548 {
2549         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2550                 cs = parent_cs(cs);
2551         return cs;
2552 }
2553
2554 /**
2555  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
2556  * @node: is this an allowed node?
2557  * @gfp_mask: memory allocation flags
2558  *
2559  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
2560  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
2561  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
2562  * yes.  If current has access to memory reserves due to TIF_MEMDIE, yes.
2563  * Otherwise, no.
2564  *
2565  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2566  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2567  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2568  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2569  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2570  *
2571  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
2572  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2573  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2574  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2575  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2576  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
2577  *
2578  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2579  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2580  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2581  * in interrupt, of course).
2582  *
2583  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2584  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2585  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2586  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2587  * affect that:
2588  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2589  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2590  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2591  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2592  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2593  */
2594 int __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
2595 {
2596         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2597         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2598         unsigned long flags;
2599
2600         if (in_interrupt())
2601                 return 1;
2602         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2603                 return 1;
2604         /*
2605          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2606          * been OOM killed to get memory anywhere.
2607          */
2608         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2609                 return 1;
2610         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2611                 return 0;
2612
2613         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2614                 return 1;
2615
2616         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2617         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2618
2619         rcu_read_lock();
2620         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2621         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2622         rcu_read_unlock();
2623
2624         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2625         return allowed;
2626 }
2627
2628 /**
2629  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2630  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2631  *
2632  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2633  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2634  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2635  * to determine on which node to start looking, as it will for
2636  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2637  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2638  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2639  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2640  *
2641  * We don't have to worry about the returned node being offline
2642  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2643  *
2644  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2645  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2646  * should not be possible for the following code to return an
2647  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2648  * is not returning the node where the allocation must be, only
2649  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2650  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2651  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2652  * See kmem_cache_alloc_node().
2653  */
2654
2655 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2656 {
2657         int node;
2658
2659         node = next_node(*rotor, current->mems_allowed);
2660         if (node == MAX_NUMNODES)
2661                 node = first_node(current->mems_allowed);
2662         *rotor = node;
2663         return node;
2664 }
2665
2666 int cpuset_mem_spread_node(void)
2667 {
2668         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2669                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2670                         node_random(&current->mems_allowed);
2671
2672         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2673 }
2674
2675 int cpuset_slab_spread_node(void)
2676 {
2677         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2678                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2679                         node_random(&current->mems_allowed);
2680
2681         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2682 }
2683
2684 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2685
2686 /**
2687  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2688  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2689  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2690  *
2691  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2692  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2693  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2694  * to the other.
2695  **/
2696
2697 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2698                                    const struct task_struct *tsk2)
2699 {
2700         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2701 }
2702
2703 /**
2704  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
2705  *
2706  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
2707  * mems_allowed to the kernel log.
2708  */
2709 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
2710 {
2711         struct cgroup *cgrp;
2712
2713         rcu_read_lock();
2714
2715         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
2716         pr_info("%s cpuset=", current->comm);
2717         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
2718         pr_cont(" mems_allowed=%*pbl\n",
2719                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
2720
2721         rcu_read_unlock();
2722 }
2723
2724 /*
2725  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2726  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2727  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2728  */
2729
2730 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2731
2732 /**
2733  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2734  *
2735  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2736  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2737  *
2738  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2739  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2740  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2741  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2742  * or writing dirty pages.
2743  *
2744  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2745  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2746  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2747  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2748  **/
2749
2750 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2751 {
2752         rcu_read_lock();
2753         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2754         rcu_read_unlock();
2755 }
2756
2757 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2758 /*
2759  * proc_cpuset_show()
2760  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2761  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2762  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2763  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2764  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2765  *    anyway.
2766  */
2767 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
2768                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
2769 {
2770         char *buf, *p;
2771         struct cgroup_subsys_state *css;
2772         int retval;
2773
2774         retval = -ENOMEM;
2775         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
2776         if (!buf)
2777                 goto out;
2778
2779         retval = -ENAMETOOLONG;
2780         rcu_read_lock();
2781         css = task_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
2782         p = cgroup_path(css->cgroup, buf, PATH_MAX);
2783         rcu_read_unlock();
2784         if (!p)
2785                 goto out_free;
2786         seq_puts(m, p);
2787         seq_putc(m, '\n');
2788         retval = 0;
2789 out_free:
2790         kfree(buf);
2791 out:
2792         return retval;
2793 }
2794 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2795
2796 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2797 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2798 {
2799         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
2800                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2801         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
2802                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2803 }