OSDN Git Service

MIPS: VDSO: Prevent use of smp_processor_id()
[android-x86/kernel.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/seq_file.h>
48 #include <linux/security.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/stat.h>
52 #include <linux/string.h>
53 #include <linux/time.h>
54 #include <linux/time64.h>
55 #include <linux/backing-dev.h>
56 #include <linux/sort.h>
57
58 #include <asm/uaccess.h>
59 #include <linux/atomic.h>
60 #include <linux/mutex.h>
61 #include <linux/cgroup.h>
62 #include <linux/wait.h>
63
64 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
65 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
66
67 /* See "Frequency meter" comments, below. */
68
69 struct fmeter {
70         int cnt;                /* unprocessed events count */
71         int val;                /* most recent output value */
72         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
73         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
74 };
75
76 struct cpuset {
77         struct cgroup_subsys_state css;
78
79         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
80
81         /*
82          * On default hierarchy:
83          *
84          * The user-configured masks can only be changed by writing to
85          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
86          * parent masks.
87          *
88          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
89          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
90          * changed or hotplug happens.
91          *
92          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
93          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
94          *
95          *
96          * On legacy hierachy:
97          *
98          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
99          */
100
101         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
102         cpumask_var_t cpus_allowed;
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_allowed, q->cpus_allowed) &&
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->effective_cpus, GFP_KERNEL))
423                 goto free_cpus;
424
425         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
426         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
427         return trial;
428
429 free_cpus:
430         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
431 free_cs:
432         kfree(trial);
433         return NULL;
434 }
435
436 /**
437  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
438  * @trial: the trial cpuset to be freed
439  */
440 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
441 {
442         free_cpumask_var(trial->effective_cpus);
443         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
444         kfree(trial);
445 }
446
447 /*
448  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
449  *                     follows the structural rules for cpusets.
450  *
451  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
452  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
453  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
454  * cpuset_mutex held.
455  *
456  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
457  * such as list traversal that depend on the actual address of the
458  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
459  *
460  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
461  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
462  * or flags changed to new, trial values.
463  *
464  * Return 0 if valid, -errno if not.
465  */
466
467 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
468 {
469         struct cgroup_subsys_state *css;
470         struct cpuset *c, *par;
471         int ret;
472
473         rcu_read_lock();
474
475         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
476         ret = -EBUSY;
477         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
478                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
479                         goto out;
480
481         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
482         ret = 0;
483         if (cur == &top_cpuset)
484                 goto out;
485
486         par = parent_cs(cur);
487
488         /* On legacy hiearchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
489         ret = -EACCES;
490         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
491             !is_cpuset_subset(trial, par))
492                 goto out;
493
494         /*
495          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
496          * overlap
497          */
498         ret = -EINVAL;
499         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
500                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
501                     c != cur &&
502                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
503                         goto out;
504                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
505                     c != cur &&
506                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
507                         goto out;
508         }
509
510         /*
511          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
512          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
513          */
514         ret = -ENOSPC;
515         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
516                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
517                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
518                         goto out;
519                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
520                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
521                         goto out;
522         }
523
524         /*
525          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
526          * tasks.
527          */
528         ret = -EBUSY;
529         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
530             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
531                                        trial->cpus_allowed))
532                 goto out;
533
534         ret = 0;
535 out:
536         rcu_read_unlock();
537         return ret;
538 }
539
540 #ifdef CONFIG_SMP
541 /*
542  * Helper routine for generate_sched_domains().
543  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
544  */
545 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
546 {
547         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
548 }
549
550 static void
551 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
552 {
553         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
554                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
555         return;
556 }
557
558 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
559                                     struct cpuset *root_cs)
560 {
561         struct cpuset *cp;
562         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
563
564         rcu_read_lock();
565         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
566                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
567                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
568                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
569                         continue;
570                 }
571
572                 if (is_sched_load_balance(cp))
573                         update_domain_attr(dattr, cp);
574         }
575         rcu_read_unlock();
576 }
577
578 /*
579  * generate_sched_domains()
580  *
581  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
582  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
583  * union is a subset of that set.
584  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
585  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
586  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
587  * partition.
588  *
589  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroups/cpusets.txt
590  * for a background explanation of this.
591  *
592  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
593  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
594  * domains when operating in the severe memory shortage situations
595  * that could cause allocation failures below.
596  *
597  * Must be called with cpuset_mutex held.
598  *
599  * The three key local variables below are:
600  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
601  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
602  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
603  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
604  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
605  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
606  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
607  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
608  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
609  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
610  *         is a subset of one of these domains, while there are as
611  *         many such domains as possible, each as small as possible.
612  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
613  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
614  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
615  *         value to determine what partition elements (sched domains)
616  *         were changed (added or removed.)
617  *
618  * Finding the best partition (set of domains):
619  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
620  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
621  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
622  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
623  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
624  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
625  *      any such pairs.
626  *
627  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
628  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
629  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
630  *      partition_sched_domains().
631  */
632 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
633                         struct sched_domain_attr **attributes)
634 {
635         struct cpuset *cp;      /* scans q */
636         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
637         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
638         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
639         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
640         cpumask_var_t non_isolated_cpus;  /* load balanced CPUs */
641         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
642         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
643         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
644         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
645
646         doms = NULL;
647         dattr = NULL;
648         csa = NULL;
649
650         if (!alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL))
651                 goto done;
652         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
653
654         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
655         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
656                 ndoms = 1;
657                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
658                 if (!doms)
659                         goto done;
660
661                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
662                 if (dattr) {
663                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
664                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
665                 }
666                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
667                                      non_isolated_cpus);
668
669                 goto done;
670         }
671
672         csa = kmalloc(nr_cpusets() * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
673         if (!csa)
674                 goto done;
675         csn = 0;
676
677         rcu_read_lock();
678         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
679                 if (cp == &top_cpuset)
680                         continue;
681                 /*
682                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
683                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
684                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
685                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
686                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
687                  * the corresponding sched domain.
688                  */
689                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
690                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
691                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed, non_isolated_cpus)))
692                         continue;
693
694                 if (is_sched_load_balance(cp))
695                         csa[csn++] = cp;
696
697                 /* skip @cp's subtree */
698                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
699         }
700         rcu_read_unlock();
701
702         for (i = 0; i < csn; i++)
703                 csa[i]->pn = i;
704         ndoms = csn;
705
706 restart:
707         /* Find the best partition (set of sched domains) */
708         for (i = 0; i < csn; i++) {
709                 struct cpuset *a = csa[i];
710                 int apn = a->pn;
711
712                 for (j = 0; j < csn; j++) {
713                         struct cpuset *b = csa[j];
714                         int bpn = b->pn;
715
716                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
717                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
718                                         struct cpuset *c = csa[k];
719
720                                         if (c->pn == bpn)
721                                                 c->pn = apn;
722                                 }
723                                 ndoms--;        /* one less element */
724                                 goto restart;
725                         }
726                 }
727         }
728
729         /*
730          * Now we know how many domains to create.
731          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
732          */
733         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
734         if (!doms)
735                 goto done;
736
737         /*
738          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
739          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
740          */
741         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
742
743         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
744                 struct cpuset *a = csa[i];
745                 struct cpumask *dp;
746                 int apn = a->pn;
747
748                 if (apn < 0) {
749                         /* Skip completed partitions */
750                         continue;
751                 }
752
753                 dp = doms[nslot];
754
755                 if (nslot == ndoms) {
756                         static int warnings = 10;
757                         if (warnings) {
758                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
759                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
760                                 warnings--;
761                         }
762                         continue;
763                 }
764
765                 cpumask_clear(dp);
766                 if (dattr)
767                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
768                 for (j = i; j < csn; j++) {
769                         struct cpuset *b = csa[j];
770
771                         if (apn == b->pn) {
772                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
773                                 cpumask_and(dp, dp, non_isolated_cpus);
774                                 if (dattr)
775                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
776
777                                 /* Done with this partition */
778                                 b->pn = -1;
779                         }
780                 }
781                 nslot++;
782         }
783         BUG_ON(nslot != ndoms);
784
785 done:
786         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
787         kfree(csa);
788
789         /*
790          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
791          * See comments in partition_sched_domains().
792          */
793         if (doms == NULL)
794                 ndoms = 1;
795
796         *domains    = doms;
797         *attributes = dattr;
798         return ndoms;
799 }
800
801 /*
802  * Rebuild scheduler domains.
803  *
804  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
805  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
806  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
807  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
808  * scheduler's dynamic sched domains.
809  *
810  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
811  */
812 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
813 {
814         struct sched_domain_attr *attr;
815         cpumask_var_t *doms;
816         int ndoms;
817
818         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
819         get_online_cpus();
820
821         /*
822          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
823          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
824          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
825          */
826         if (!cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
827                 goto out;
828
829         /* Generate domain masks and attrs */
830         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
831
832         /* Have scheduler rebuild the domains */
833         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
834 out:
835         put_online_cpus();
836 }
837 #else /* !CONFIG_SMP */
838 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
839 {
840 }
841 #endif /* CONFIG_SMP */
842
843 void rebuild_sched_domains(void)
844 {
845         mutex_lock(&cpuset_mutex);
846         rebuild_sched_domains_locked();
847         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
848 }
849
850 /**
851  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
852  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
853  *
854  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
855  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
856  * cpuset membership stays stable.
857  */
858 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
859 {
860         struct css_task_iter it;
861         struct task_struct *task;
862
863         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
864         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
865                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
866         css_task_iter_end(&it);
867 }
868
869 /*
870  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
871  * @cs: the cpuset to consider
872  * @new_cpus: temp variable for calculating new effective_cpus
873  *
874  * When congifured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
875  * and all its descendants need to be updated.
876  *
877  * On legacy hierachy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
878  *
879  * Called with cpuset_mutex held
880  */
881 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
882 {
883         struct cpuset *cp;
884         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
885         bool need_rebuild_sched_domains = false;
886
887         rcu_read_lock();
888         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
889                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
890
891                 cpumask_and(new_cpus, cp->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
892
893                 /*
894                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
895                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
896                  */
897                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
898                     cpumask_empty(new_cpus))
899                         cpumask_copy(new_cpus, parent->effective_cpus);
900
901                 /* Skip the whole subtree if the cpumask remains the same. */
902                 if (cpumask_equal(new_cpus, cp->effective_cpus)) {
903                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
904                         continue;
905                 }
906
907                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
908                         continue;
909                 rcu_read_unlock();
910
911                 spin_lock_irq(&callback_lock);
912                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, new_cpus);
913                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
914
915                 WARN_ON(!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
916                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
917
918                 update_tasks_cpumask(cp);
919
920                 /*
921                  * If the effective cpumask of any non-empty cpuset is changed,
922                  * we need to rebuild sched domains.
923                  */
924                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
925                     is_sched_load_balance(cp))
926                         need_rebuild_sched_domains = true;
927
928                 rcu_read_lock();
929                 css_put(&cp->css);
930         }
931         rcu_read_unlock();
932
933         if (need_rebuild_sched_domains)
934                 rebuild_sched_domains_locked();
935 }
936
937 /**
938  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
939  * @cs: the cpuset to consider
940  * @trialcs: trial cpuset
941  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
942  */
943 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
944                           const char *buf)
945 {
946         int retval;
947
948         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
949         if (cs == &top_cpuset)
950                 return -EACCES;
951
952         /*
953          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
954          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
955          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
956          * with tasks have cpus.
957          */
958         if (!*buf) {
959                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
960         } else {
961                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
962                 if (retval < 0)
963                         return retval;
964
965                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
966                                     top_cpuset.cpus_allowed))
967                         return -EINVAL;
968         }
969
970         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
971         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
972                 return 0;
973
974         retval = validate_change(cs, trialcs);
975         if (retval < 0)
976                 return retval;
977
978         spin_lock_irq(&callback_lock);
979         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
980         spin_unlock_irq(&callback_lock);
981
982         /* use trialcs->cpus_allowed as a temp variable */
983         update_cpumasks_hier(cs, trialcs->cpus_allowed);
984         return 0;
985 }
986
987 /*
988  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
989  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
990  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
991  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
992  * cpuset_migrate_mm_wq.
993  */
994
995 struct cpuset_migrate_mm_work {
996         struct work_struct      work;
997         struct mm_struct        *mm;
998         nodemask_t              from;
999         nodemask_t              to;
1000 };
1001
1002 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1003 {
1004         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1005                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1006
1007         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1008         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1009         mmput(mwork->mm);
1010         kfree(mwork);
1011 }
1012
1013 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1014                                                         const nodemask_t *to)
1015 {
1016         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1017
1018         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1019         if (mwork) {
1020                 mwork->mm = mm;
1021                 mwork->from = *from;
1022                 mwork->to = *to;
1023                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1024                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1025         } else {
1026                 mmput(mm);
1027         }
1028 }
1029
1030 static void cpuset_post_attach(void)
1031 {
1032         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1033 }
1034
1035 /*
1036  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1037  * @tsk: the task to change
1038  * @newmems: new nodes that the task will be set
1039  *
1040  * In order to avoid seeing no nodes if the old and new nodes are disjoint,
1041  * we structure updates as setting all new allowed nodes, then clearing newly
1042  * disallowed ones.
1043  */
1044 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1045                                         nodemask_t *newmems)
1046 {
1047         bool need_loop;
1048
1049         task_lock(tsk);
1050         /*
1051          * Determine if a loop is necessary if another thread is doing
1052          * read_mems_allowed_begin().  If at least one node remains unchanged and
1053          * tsk does not have a mempolicy, then an empty nodemask will not be
1054          * possible when mems_allowed is larger than a word.
1055          */
1056         need_loop = task_has_mempolicy(tsk) ||
1057                         !nodes_intersects(*newmems, tsk->mems_allowed);
1058
1059         if (need_loop) {
1060                 local_irq_disable();
1061                 write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1062         }
1063
1064         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1065         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP1);
1066
1067         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP2);
1068         tsk->mems_allowed = *newmems;
1069
1070         if (need_loop) {
1071                 write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1072                 local_irq_enable();
1073         }
1074
1075         task_unlock(tsk);
1076 }
1077
1078 static void *cpuset_being_rebound;
1079
1080 /**
1081  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1082  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1083  *
1084  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1085  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1086  * cpuset membership stays stable.
1087  */
1088 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1089 {
1090         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1091         struct css_task_iter it;
1092         struct task_struct *task;
1093
1094         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1095
1096         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1097
1098         /*
1099          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1100          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1101          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1102          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1103          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1104          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1105          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1106          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1107          */
1108         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1109         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1110                 struct mm_struct *mm;
1111                 bool migrate;
1112
1113                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1114
1115                 mm = get_task_mm(task);
1116                 if (!mm)
1117                         continue;
1118
1119                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1120
1121                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1122                 if (migrate)
1123                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1124                 else
1125                         mmput(mm);
1126         }
1127         css_task_iter_end(&it);
1128
1129         /*
1130          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1131          * cs->old_mems_allowed.
1132          */
1133         cs->old_mems_allowed = newmems;
1134
1135         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1136         cpuset_being_rebound = NULL;
1137 }
1138
1139 /*
1140  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1141  * @cs: the cpuset to consider
1142  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1143  *
1144  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1145  * and all its descendants need to be updated.
1146  *
1147  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1148  *
1149  * Called with cpuset_mutex held
1150  */
1151 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1152 {
1153         struct cpuset *cp;
1154         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1155
1156         rcu_read_lock();
1157         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1158                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1159
1160                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1161
1162                 /*
1163                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1164                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1165                  */
1166                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1167                     nodes_empty(*new_mems))
1168                         *new_mems = parent->effective_mems;
1169
1170                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1171                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1172                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1173                         continue;
1174                 }
1175
1176                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1177                         continue;
1178                 rcu_read_unlock();
1179
1180                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1181                 cp->effective_mems = *new_mems;
1182                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1183
1184                 WARN_ON(!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1185                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1186
1187                 update_tasks_nodemask(cp);
1188
1189                 rcu_read_lock();
1190                 css_put(&cp->css);
1191         }
1192         rcu_read_unlock();
1193 }
1194
1195 /*
1196  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1197  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1198  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1199  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1200  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1201  * migrate the tasks pages to the new memory.
1202  *
1203  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1204  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1205  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1206  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1207  */
1208 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1209                            const char *buf)
1210 {
1211         int retval;
1212
1213         /*
1214          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1215          * it's read-only
1216          */
1217         if (cs == &top_cpuset) {
1218                 retval = -EACCES;
1219                 goto done;
1220         }
1221
1222         /*
1223          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1224          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1225          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1226          * with tasks have memory.
1227          */
1228         if (!*buf) {
1229                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1230         } else {
1231                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1232                 if (retval < 0)
1233                         goto done;
1234
1235                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1236                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1237                         retval = -EINVAL;
1238                         goto done;
1239                 }
1240         }
1241
1242         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1243                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1244                 goto done;
1245         }
1246         retval = validate_change(cs, trialcs);
1247         if (retval < 0)
1248                 goto done;
1249
1250         spin_lock_irq(&callback_lock);
1251         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1252         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1253
1254         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1255         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1256 done:
1257         return retval;
1258 }
1259
1260 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1261 {
1262         int ret;
1263
1264         rcu_read_lock();
1265         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1266         rcu_read_unlock();
1267
1268         return ret;
1269 }
1270
1271 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1272 {
1273 #ifdef CONFIG_SMP
1274         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1275                 return -EINVAL;
1276 #endif
1277
1278         if (val != cs->relax_domain_level) {
1279                 cs->relax_domain_level = val;
1280                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1281                     is_sched_load_balance(cs))
1282                         rebuild_sched_domains_locked();
1283         }
1284
1285         return 0;
1286 }
1287
1288 /**
1289  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1290  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1291  *
1292  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1293  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1294  * stable.
1295  */
1296 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1297 {
1298         struct css_task_iter it;
1299         struct task_struct *task;
1300
1301         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1302         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1303                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1304         css_task_iter_end(&it);
1305 }
1306
1307 /*
1308  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1309  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1310  * cs:          the cpuset to update
1311  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1312  *
1313  * Call with cpuset_mutex held.
1314  */
1315
1316 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1317                        int turning_on)
1318 {
1319         struct cpuset *trialcs;
1320         int balance_flag_changed;
1321         int spread_flag_changed;
1322         int err;
1323
1324         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1325         if (!trialcs)
1326                 return -ENOMEM;
1327
1328         if (turning_on)
1329                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1330         else
1331                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1332
1333         err = validate_change(cs, trialcs);
1334         if (err < 0)
1335                 goto out;
1336
1337         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1338                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1339
1340         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1341                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1342
1343         spin_lock_irq(&callback_lock);
1344         cs->flags = trialcs->flags;
1345         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1346
1347         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1348                 rebuild_sched_domains_locked();
1349
1350         if (spread_flag_changed)
1351                 update_tasks_flags(cs);
1352 out:
1353         free_trial_cpuset(trialcs);
1354         return err;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1359  *
1360  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1361  * event frequency meter.  There are four routines:
1362  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1363  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1364  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1365  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1366  *
1367  * A common data structure is passed to each of these routines,
1368  * which is used to keep track of the state required to manage the
1369  * frequency meter and its digital filter.
1370  *
1371  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1372  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1373  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1374  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1375  *
1376  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1377  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1378  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1379  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1380  *
1381  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1382  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1383  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1384  * will be stable.
1385  *
1386  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1387  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1388  *
1389  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1390  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1391  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1392  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1393  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1394  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1395  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1396  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1397  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1398  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1399  * each event.
1400  */
1401
1402 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1403 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
1404 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1405 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1406
1407 /* Initialize a frequency meter */
1408 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1409 {
1410         fmp->cnt = 0;
1411         fmp->val = 0;
1412         fmp->time = 0;
1413         spin_lock_init(&fmp->lock);
1414 }
1415
1416 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1417 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1418 {
1419         time64_t now;
1420         u32 ticks;
1421
1422         now = ktime_get_seconds();
1423         ticks = now - fmp->time;
1424
1425         if (ticks == 0)
1426                 return;
1427
1428         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1429         while (ticks-- > 0)
1430                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1431         fmp->time = now;
1432
1433         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1434         fmp->cnt = 0;
1435 }
1436
1437 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1438 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1439 {
1440         spin_lock(&fmp->lock);
1441         fmeter_update(fmp);
1442         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1443         spin_unlock(&fmp->lock);
1444 }
1445
1446 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1447 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1448 {
1449         int val;
1450
1451         spin_lock(&fmp->lock);
1452         fmeter_update(fmp);
1453         val = fmp->val;
1454         spin_unlock(&fmp->lock);
1455         return val;
1456 }
1457
1458 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
1459
1460 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1461 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1462 {
1463         struct cgroup_subsys_state *css;
1464         struct cpuset *cs;
1465         struct task_struct *task;
1466         int ret;
1467
1468         /* used later by cpuset_attach() */
1469         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
1470         cs = css_cs(css);
1471
1472         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1473
1474         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
1475         ret = -ENOSPC;
1476         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1477             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1478                 goto out_unlock;
1479
1480         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1481                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
1482                 if (ret)
1483                         goto out_unlock;
1484                 ret = security_task_setscheduler(task);
1485                 if (ret)
1486                         goto out_unlock;
1487         }
1488
1489         /*
1490          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1491          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1492          */
1493         cs->attach_in_progress++;
1494         ret = 0;
1495 out_unlock:
1496         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1497         return ret;
1498 }
1499
1500 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1501 {
1502         struct cgroup_subsys_state *css;
1503         struct cpuset *cs;
1504
1505         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1506         cs = css_cs(css);
1507
1508         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1509         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1510         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1511 }
1512
1513 /*
1514  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1515  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1516  * allocate from cpuset_init().
1517  */
1518 static cpumask_var_t cpus_attach;
1519
1520 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1521 {
1522         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1523         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1524         struct task_struct *task;
1525         struct task_struct *leader;
1526         struct cgroup_subsys_state *css;
1527         struct cpuset *cs;
1528         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
1529
1530         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1531         cs = css_cs(css);
1532
1533         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1534
1535         /* prepare for attach */
1536         if (cs == &top_cpuset)
1537                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1538         else
1539                 guarantee_online_cpus(cs, cpus_attach);
1540
1541         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1542
1543         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1544                 /*
1545                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1546                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1547                  */
1548                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1549
1550                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1551                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1552         }
1553
1554         /*
1555          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
1556          * sleep and should be moved outside migration path proper.
1557          */
1558         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
1559         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
1560                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
1561
1562                 if (mm) {
1563                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1564
1565                         /*
1566                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
1567                          * here, except if this task is being moved
1568                          * automatically due to hotplug.  In that case
1569                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
1570                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
1571                          * migrate mm from.
1572                          */
1573                         if (is_memory_migrate(cs))
1574                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
1575                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
1576                         else
1577                                 mmput(mm);
1578                 }
1579         }
1580
1581         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1582
1583         cs->attach_in_progress--;
1584         if (!cs->attach_in_progress)
1585                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1586
1587         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1588 }
1589
1590 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1591
1592 typedef enum {
1593         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1594         FILE_CPULIST,
1595         FILE_MEMLIST,
1596         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1597         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1598         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1599         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1600         FILE_MEM_HARDWALL,
1601         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1602         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1603         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1604         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1605         FILE_SPREAD_PAGE,
1606         FILE_SPREAD_SLAB,
1607 } cpuset_filetype_t;
1608
1609 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1610                             u64 val)
1611 {
1612         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1613         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1614         int retval = 0;
1615
1616         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1617         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1618                 retval = -ENODEV;
1619                 goto out_unlock;
1620         }
1621
1622         switch (type) {
1623         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1624                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1625                 break;
1626         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1627                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1628                 break;
1629         case FILE_MEM_HARDWALL:
1630                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1631                 break;
1632         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1633                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1634                 break;
1635         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1636                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1637                 break;
1638         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1639                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1640                 break;
1641         case FILE_SPREAD_PAGE:
1642                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1643                 break;
1644         case FILE_SPREAD_SLAB:
1645                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1646                 break;
1647         default:
1648                 retval = -EINVAL;
1649                 break;
1650         }
1651 out_unlock:
1652         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1653         return retval;
1654 }
1655
1656 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1657                             s64 val)
1658 {
1659         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1660         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1661         int retval = -ENODEV;
1662
1663         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1664         if (!is_cpuset_online(cs))
1665                 goto out_unlock;
1666
1667         switch (type) {
1668         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1669                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1670                 break;
1671         default:
1672                 retval = -EINVAL;
1673                 break;
1674         }
1675 out_unlock:
1676         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1677         return retval;
1678 }
1679
1680 /*
1681  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1682  */
1683 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
1684                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
1685 {
1686         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
1687         struct cpuset *trialcs;
1688         int retval = -ENODEV;
1689
1690         buf = strstrip(buf);
1691
1692         /*
1693          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1694          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1695          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1696          * which can execute.
1697          *
1698          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1699          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1700          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1701          * after execution capability is restored.
1702          *
1703          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
1704          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
1705          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
1706          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
1707          * protection is okay as we check whether @cs is online after
1708          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
1709          * hierarchies.
1710          */
1711         css_get(&cs->css);
1712         kernfs_break_active_protection(of->kn);
1713         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1714
1715         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1716         if (!is_cpuset_online(cs))
1717                 goto out_unlock;
1718
1719         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1720         if (!trialcs) {
1721                 retval = -ENOMEM;
1722                 goto out_unlock;
1723         }
1724
1725         switch (of_cft(of)->private) {
1726         case FILE_CPULIST:
1727                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1728                 break;
1729         case FILE_MEMLIST:
1730                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1731                 break;
1732         default:
1733                 retval = -EINVAL;
1734                 break;
1735         }
1736
1737         free_trial_cpuset(trialcs);
1738 out_unlock:
1739         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1740         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
1741         css_put(&cs->css);
1742         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1743         return retval ?: nbytes;
1744 }
1745
1746 /*
1747  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1748  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1749  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1750  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1751  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1752  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1753  */
1754 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
1755 {
1756         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
1757         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
1758         int ret = 0;
1759
1760         spin_lock_irq(&callback_lock);
1761
1762         switch (type) {
1763         case FILE_CPULIST:
1764                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
1765                 break;
1766         case FILE_MEMLIST:
1767                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
1768                 break;
1769         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
1770                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
1771                 break;
1772         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
1773                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
1774                 break;
1775         default:
1776                 ret = -EINVAL;
1777         }
1778
1779         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1780         return ret;
1781 }
1782
1783 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1784 {
1785         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1786         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1787         switch (type) {
1788         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1789                 return is_cpu_exclusive(cs);
1790         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1791                 return is_mem_exclusive(cs);
1792         case FILE_MEM_HARDWALL:
1793                 return is_mem_hardwall(cs);
1794         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1795                 return is_sched_load_balance(cs);
1796         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1797                 return is_memory_migrate(cs);
1798         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1799                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1800         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1801                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1802         case FILE_SPREAD_PAGE:
1803                 return is_spread_page(cs);
1804         case FILE_SPREAD_SLAB:
1805                 return is_spread_slab(cs);
1806         default:
1807                 BUG();
1808         }
1809
1810         /* Unreachable but makes gcc happy */
1811         return 0;
1812 }
1813
1814 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1815 {
1816         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1817         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1818         switch (type) {
1819         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1820                 return cs->relax_domain_level;
1821         default:
1822                 BUG();
1823         }
1824
1825         /* Unrechable but makes gcc happy */
1826         return 0;
1827 }
1828
1829
1830 /*
1831  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1832  */
1833
1834 static struct cftype files[] = {
1835         {
1836                 .name = "cpus",
1837                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1838                 .write = cpuset_write_resmask,
1839                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1840                 .private = FILE_CPULIST,
1841         },
1842
1843         {
1844                 .name = "mems",
1845                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1846                 .write = cpuset_write_resmask,
1847                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1848                 .private = FILE_MEMLIST,
1849         },
1850
1851         {
1852                 .name = "effective_cpus",
1853                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1854                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1855         },
1856
1857         {
1858                 .name = "effective_mems",
1859                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1860                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1861         },
1862
1863         {
1864                 .name = "cpu_exclusive",
1865                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1866                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1867                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1868         },
1869
1870         {
1871                 .name = "mem_exclusive",
1872                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1873                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1874                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1875         },
1876
1877         {
1878                 .name = "mem_hardwall",
1879                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1880                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1881                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1882         },
1883
1884         {
1885                 .name = "sched_load_balance",
1886                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1887                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1888                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1889         },
1890
1891         {
1892                 .name = "sched_relax_domain_level",
1893                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1894                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1895                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1896         },
1897
1898         {
1899                 .name = "memory_migrate",
1900                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1901                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1902                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1903         },
1904
1905         {
1906                 .name = "memory_pressure",
1907                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1908                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1909         },
1910
1911         {
1912                 .name = "memory_spread_page",
1913                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1914                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1915                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1916         },
1917
1918         {
1919                 .name = "memory_spread_slab",
1920                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1921                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1922                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1923         },
1924
1925         {
1926                 .name = "memory_pressure_enabled",
1927                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1928                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1929                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1930                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1931         },
1932
1933         { }     /* terminate */
1934 };
1935
1936 /*
1937  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1938  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1939  */
1940
1941 static struct cgroup_subsys_state *
1942 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1943 {
1944         struct cpuset *cs;
1945
1946         if (!parent_css)
1947                 return &top_cpuset.css;
1948
1949         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1950         if (!cs)
1951                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1952         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
1953                 goto free_cs;
1954         if (!alloc_cpumask_var(&cs->effective_cpus, GFP_KERNEL))
1955                 goto free_cpus;
1956
1957         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1958         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1959         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1960         cpumask_clear(cs->effective_cpus);
1961         nodes_clear(cs->effective_mems);
1962         fmeter_init(&cs->fmeter);
1963         cs->relax_domain_level = -1;
1964
1965         return &cs->css;
1966
1967 free_cpus:
1968         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
1969 free_cs:
1970         kfree(cs);
1971         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1972 }
1973
1974 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1975 {
1976         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1977         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1978         struct cpuset *tmp_cs;
1979         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1980
1981         if (!parent)
1982                 return 0;
1983
1984         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1985
1986         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1987         if (is_spread_page(parent))
1988                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1989         if (is_spread_slab(parent))
1990                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1991
1992         cpuset_inc();
1993
1994         spin_lock_irq(&callback_lock);
1995         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
1996                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
1997                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
1998         }
1999         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2000
2001         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
2002                 goto out_unlock;
2003
2004         /*
2005          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2006          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2007          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2008          *
2009          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2010          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2011          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2012          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2013          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2014          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2015          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2016          */
2017         rcu_read_lock();
2018         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2019                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2020                         rcu_read_unlock();
2021                         goto out_unlock;
2022                 }
2023         }
2024         rcu_read_unlock();
2025
2026         spin_lock_irq(&callback_lock);
2027         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2028         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2029         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2030         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2031         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2032 out_unlock:
2033         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2034         return 0;
2035 }
2036
2037 /*
2038  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2039  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2040  * will call rebuild_sched_domains_locked().
2041  */
2042
2043 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2044 {
2045         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2046
2047         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2048
2049         if (is_sched_load_balance(cs))
2050                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2051
2052         cpuset_dec();
2053         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2054
2055         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2056 }
2057
2058 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2059 {
2060         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2061
2062         free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
2063         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2064         kfree(cs);
2065 }
2066
2067 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2068 {
2069         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2070         spin_lock_irq(&callback_lock);
2071
2072         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
2073                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2074                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2075         } else {
2076                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2077                              top_cpuset.effective_cpus);
2078                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2079         }
2080
2081         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2082         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2083 }
2084
2085 /*
2086  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2087  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2088  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2089  */
2090 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2091 {
2092         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2093                 return;
2094
2095         set_cpus_allowed_ptr(task, &current->cpus_allowed);
2096         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2097 }
2098
2099 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2100         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2101         .css_online     = cpuset_css_online,
2102         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2103         .css_free       = cpuset_css_free,
2104         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2105         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2106         .attach         = cpuset_attach,
2107         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2108         .bind           = cpuset_bind,
2109         .fork           = cpuset_fork,
2110         .legacy_cftypes = files,
2111         .early_init     = true,
2112 };
2113
2114 /**
2115  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2116  *
2117  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2118  **/
2119
2120 int __init cpuset_init(void)
2121 {
2122         int err = 0;
2123
2124         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL))
2125                 BUG();
2126         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL))
2127                 BUG();
2128
2129         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2130         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2131         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2132         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2133
2134         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2135         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2136         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2137
2138         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2139         if (err < 0)
2140                 return err;
2141
2142         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL))
2143                 BUG();
2144
2145         return 0;
2146 }
2147
2148 /*
2149  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2150  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2151  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2152  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2153  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2154  */
2155 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2156 {
2157         struct cpuset *parent;
2158
2159         /*
2160          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2161          * has online cpus, so can't be empty).
2162          */
2163         parent = parent_cs(cs);
2164         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2165                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2166                 parent = parent_cs(parent);
2167
2168         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2169                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2170                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2171                 pr_cont("\n");
2172         }
2173 }
2174
2175 static void
2176 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2177                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2178                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2179 {
2180         bool is_empty;
2181
2182         spin_lock_irq(&callback_lock);
2183         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2184         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2185         cs->mems_allowed = *new_mems;
2186         cs->effective_mems = *new_mems;
2187         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2188
2189         /*
2190          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2191          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2192          */
2193         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2194                 update_tasks_cpumask(cs);
2195         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2196                 update_tasks_nodemask(cs);
2197
2198         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2199                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
2200
2201         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2202
2203         /*
2204          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
2205          * This is full cgroup operation which will also call back into
2206          * cpuset. Should be done outside any lock.
2207          */
2208         if (is_empty)
2209                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2210
2211         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2212 }
2213
2214 static void
2215 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
2216                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2217                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
2218 {
2219         if (cpumask_empty(new_cpus))
2220                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2221         if (nodes_empty(*new_mems))
2222                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2223
2224         spin_lock_irq(&callback_lock);
2225         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2226         cs->effective_mems = *new_mems;
2227         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2228
2229         if (cpus_updated)
2230                 update_tasks_cpumask(cs);
2231         if (mems_updated)
2232                 update_tasks_nodemask(cs);
2233 }
2234
2235 /**
2236  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2237  * @cs: cpuset in interest
2238  *
2239  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2240  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2241  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2242  */
2243 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2244 {
2245         static cpumask_t new_cpus;
2246         static nodemask_t new_mems;
2247         bool cpus_updated;
2248         bool mems_updated;
2249 retry:
2250         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2251
2252         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2253
2254         /*
2255          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2256          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2257          */
2258         if (cs->attach_in_progress) {
2259                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2260                 goto retry;
2261         }
2262
2263         cpumask_and(&new_cpus, cs->cpus_allowed, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2264         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent_cs(cs)->effective_mems);
2265
2266         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
2267         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
2268
2269         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
2270                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
2271                                      cpus_updated, mems_updated);
2272         else
2273                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
2274                                             cpus_updated, mems_updated);
2275
2276         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2277 }
2278
2279 static bool force_rebuild;
2280
2281 void cpuset_force_rebuild(void)
2282 {
2283         force_rebuild = true;
2284 }
2285
2286 /**
2287  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2288  *
2289  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2290  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2291  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2292  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2293  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2294  *
2295  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2296  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2297  * all descendants.
2298  *
2299  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2300  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2301  */
2302 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2303 {
2304         static cpumask_t new_cpus;
2305         static nodemask_t new_mems;
2306         bool cpus_updated, mems_updated;
2307         bool on_dfl = cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys);
2308
2309         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2310
2311         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2312         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2313         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2314
2315         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2316         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
2317
2318         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2319         if (cpus_updated) {
2320                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2321                 if (!on_dfl)
2322                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2323                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2324                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2325                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2326         }
2327
2328         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2329         if (mems_updated) {
2330                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2331                 if (!on_dfl)
2332                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2333                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
2334                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2335                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
2336         }
2337
2338         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2339
2340         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2341         if (cpus_updated || mems_updated) {
2342                 struct cpuset *cs;
2343                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2344
2345                 rcu_read_lock();
2346                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2347                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
2348                                 continue;
2349                         rcu_read_unlock();
2350
2351                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2352
2353                         rcu_read_lock();
2354                         css_put(&cs->css);
2355                 }
2356                 rcu_read_unlock();
2357         }
2358
2359         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2360         if (cpus_updated || force_rebuild) {
2361                 force_rebuild = false;
2362                 rebuild_sched_domains();
2363         }
2364 }
2365
2366 void cpuset_update_active_cpus(bool cpu_online)
2367 {
2368         /*
2369          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2370          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2371          * to a work item to avoid reverse locking order.
2372          *
2373          * We still need to do partition_sched_domains() synchronously;
2374          * otherwise, the scheduler will get confused and put tasks to the
2375          * dead CPU.  Fall back to the default single domain.
2376          * cpuset_hotplug_workfn() will rebuild it as necessary.
2377          */
2378         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
2379         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2380 }
2381
2382 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
2383 {
2384         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2385 }
2386
2387 /*
2388  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2389  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2390  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2391  */
2392 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2393                                 unsigned long action, void *arg)
2394 {
2395         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2396         return NOTIFY_OK;
2397 }
2398
2399 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2400         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2401         .priority = 10,         /* ??! */
2402 };
2403
2404 /**
2405  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2406  *
2407  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2408  */
2409 void __init cpuset_init_smp(void)
2410 {
2411         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2412         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2413         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2414
2415         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
2416         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
2417
2418         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2419
2420         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
2421         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
2422 }
2423
2424 /**
2425  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2426  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2427  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2428  *
2429  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2430  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2431  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2432  * tasks cpuset.
2433  **/
2434
2435 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2436 {
2437         unsigned long flags;
2438
2439         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2440         rcu_read_lock();
2441         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2442         rcu_read_unlock();
2443         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2444 }
2445
2446 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2447 {
2448         rcu_read_lock();
2449         do_set_cpus_allowed(tsk, task_cs(tsk)->effective_cpus);
2450         rcu_read_unlock();
2451
2452         /*
2453          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2454          *
2455          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2456          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2457          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2458          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2459          * which takes task_rq_lock().
2460          *
2461          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2462          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2463          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2464          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2465          *
2466          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2467          * if required.
2468          */
2469 }
2470
2471 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2472 {
2473         nodes_setall(current->mems_allowed);
2474 }
2475
2476 /**
2477  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2478  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2479  *
2480  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2481  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2482  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2483  * tasks cpuset.
2484  **/
2485
2486 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2487 {
2488         nodemask_t mask;
2489         unsigned long flags;
2490
2491         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2492         rcu_read_lock();
2493         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2494         rcu_read_unlock();
2495         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2496
2497         return mask;
2498 }
2499
2500 /**
2501  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2502  * @nodemask: the nodemask to be checked
2503  *
2504  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2505  */
2506 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2507 {
2508         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2509 }
2510
2511 /*
2512  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2513  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2514  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2515  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2516  */
2517 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2518 {
2519         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2520                 cs = parent_cs(cs);
2521         return cs;
2522 }
2523
2524 /**
2525  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
2526  * @node: is this an allowed node?
2527  * @gfp_mask: memory allocation flags
2528  *
2529  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
2530  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
2531  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
2532  * yes.  If current has access to memory reserves due to TIF_MEMDIE, yes.
2533  * Otherwise, no.
2534  *
2535  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2536  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2537  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2538  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2539  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2540  *
2541  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
2542  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2543  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2544  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2545  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2546  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
2547  *
2548  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2549  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2550  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2551  * in interrupt, of course).
2552  *
2553  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2554  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2555  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2556  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2557  * affect that:
2558  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2559  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2560  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2561  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2562  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2563  */
2564 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
2565 {
2566         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2567         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2568         unsigned long flags;
2569
2570         if (in_interrupt())
2571                 return true;
2572         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2573                 return true;
2574         /*
2575          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2576          * been OOM killed to get memory anywhere.
2577          */
2578         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2579                 return true;
2580         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2581                 return false;
2582
2583         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2584                 return true;
2585
2586         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2587         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2588
2589         rcu_read_lock();
2590         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2591         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2592         rcu_read_unlock();
2593
2594         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2595         return allowed;
2596 }
2597
2598 /**
2599  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2600  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2601  *
2602  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2603  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2604  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2605  * to determine on which node to start looking, as it will for
2606  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2607  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2608  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2609  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2610  *
2611  * We don't have to worry about the returned node being offline
2612  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2613  *
2614  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2615  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2616  * should not be possible for the following code to return an
2617  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2618  * is not returning the node where the allocation must be, only
2619  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2620  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2621  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2622  * See kmem_cache_alloc_node().
2623  */
2624
2625 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2626 {
2627         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
2628 }
2629
2630 int cpuset_mem_spread_node(void)
2631 {
2632         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2633                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2634                         node_random(&current->mems_allowed);
2635
2636         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2637 }
2638
2639 int cpuset_slab_spread_node(void)
2640 {
2641         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2642                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2643                         node_random(&current->mems_allowed);
2644
2645         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2646 }
2647
2648 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2649
2650 /**
2651  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2652  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2653  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2654  *
2655  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2656  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2657  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2658  * to the other.
2659  **/
2660
2661 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2662                                    const struct task_struct *tsk2)
2663 {
2664         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2665 }
2666
2667 /**
2668  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
2669  *
2670  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
2671  * mems_allowed to the kernel log.
2672  */
2673 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
2674 {
2675         struct cgroup *cgrp;
2676
2677         rcu_read_lock();
2678
2679         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
2680         pr_info("%s cpuset=", current->comm);
2681         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
2682         pr_cont(" mems_allowed=%*pbl\n",
2683                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
2684
2685         rcu_read_unlock();
2686 }
2687
2688 /*
2689  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2690  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2691  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2692  */
2693
2694 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2695
2696 /**
2697  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2698  *
2699  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2700  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2701  *
2702  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2703  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2704  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2705  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2706  * or writing dirty pages.
2707  *
2708  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2709  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2710  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2711  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2712  **/
2713
2714 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2715 {
2716         rcu_read_lock();
2717         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2718         rcu_read_unlock();
2719 }
2720
2721 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2722 /*
2723  * proc_cpuset_show()
2724  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2725  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2726  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2727  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2728  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2729  *    anyway.
2730  */
2731 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
2732                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
2733 {
2734         char *buf;
2735         struct cgroup_subsys_state *css;
2736         int retval;
2737
2738         retval = -ENOMEM;
2739         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
2740         if (!buf)
2741                 goto out;
2742
2743         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
2744         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
2745                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
2746         css_put(css);
2747         if (retval >= PATH_MAX)
2748                 retval = -ENAMETOOLONG;
2749         if (retval < 0)
2750                 goto out_free;
2751         seq_puts(m, buf);
2752         seq_putc(m, '\n');
2753         retval = 0;
2754 out_free:
2755         kfree(buf);
2756 out:
2757         return retval;
2758 }
2759 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2760
2761 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2762 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2763 {
2764         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
2765                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2766         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
2767                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2768 }