3213d3c8ea0a8b15eacf65849dfb23b35e0f3c73
[releases.git] / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/fs_context.h>
43 #include <linux/namei.h>
44 #include <linux/pagemap.h>
45 #include <linux/proc_fs.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/sched/deadline.h>
49 #include <linux/sched/mm.h>
50 #include <linux/sched/task.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/security.h>
53 #include <linux/slab.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/stat.h>
56 #include <linux/string.h>
57 #include <linux/time.h>
58 #include <linux/time64.h>
59 #include <linux/backing-dev.h>
60 #include <linux/sort.h>
61 #include <linux/oom.h>
62 #include <linux/sched/isolation.h>
63 #include <linux/uaccess.h>
64 #include <linux/atomic.h>
65 #include <linux/mutex.h>
66 #include <linux/cgroup.h>
67 #include <linux/wait.h>
68
69 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
70 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
71
72 /* See "Frequency meter" comments, below. */
73
74 struct fmeter {
75         int cnt;                /* unprocessed events count */
76         int val;                /* most recent output value */
77         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
78         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
79 };
80
81 struct cpuset {
82         struct cgroup_subsys_state css;
83
84         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
85
86         /*
87          * On default hierarchy:
88          *
89          * The user-configured masks can only be changed by writing to
90          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
91          * parent masks.
92          *
93          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
94          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
95          * changed or hotplug happens.
96          *
97          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
98          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
99          *
100          *
101          * On legacy hierarchy:
102          *
103          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
104          */
105
106         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
107         cpumask_var_t cpus_allowed;
108         nodemask_t mems_allowed;
109
110         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
111         cpumask_var_t effective_cpus;
112         nodemask_t effective_mems;
113
114         /*
115          * CPUs allocated to child sub-partitions (default hierarchy only)
116          * - CPUs granted by the parent = effective_cpus U subparts_cpus
117          * - effective_cpus and subparts_cpus are mutually exclusive.
118          *
119          * effective_cpus contains only onlined CPUs, but subparts_cpus
120          * may have offlined ones.
121          */
122         cpumask_var_t subparts_cpus;
123
124         /*
125          * This is old Memory Nodes tasks took on.
126          *
127          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
128          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
129          *   task is moved into it.
130          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
131          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
132          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
133          */
134         nodemask_t old_mems_allowed;
135
136         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
137
138         /*
139          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
140          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
141          */
142         int attach_in_progress;
143
144         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
145         int pn;
146
147         /* for custom sched domain */
148         int relax_domain_level;
149
150         /* number of CPUs in subparts_cpus */
151         int nr_subparts_cpus;
152
153         /* partition root state */
154         int partition_root_state;
155
156         /*
157          * Default hierarchy only:
158          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
159          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
160          */
161         int use_parent_ecpus;
162         int child_ecpus_count;
163
164         /* Handle for cpuset.cpus.partition */
165         struct cgroup_file partition_file;
166 };
167
168 /*
169  * Partition root states:
170  *
171  *   0 - not a partition root
172  *
173  *   1 - partition root
174  *
175  *  -1 - invalid partition root
176  *       None of the cpus in cpus_allowed can be put into the parent's
177  *       subparts_cpus. In this case, the cpuset is not a real partition
178  *       root anymore.  However, the CPU_EXCLUSIVE bit will still be set
179  *       and the cpuset can be restored back to a partition root if the
180  *       parent cpuset can give more CPUs back to this child cpuset.
181  */
182 #define PRS_DISABLED            0
183 #define PRS_ENABLED             1
184 #define PRS_ERROR               -1
185
186 /*
187  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
188  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
189  */
190 struct tmpmasks {
191         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
192         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
193 };
194
195 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
196 {
197         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
198 }
199
200 /* Retrieve the cpuset for a task */
201 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
202 {
203         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
204 }
205
206 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
207 {
208         return css_cs(cs->css.parent);
209 }
210
211 /* bits in struct cpuset flags field */
212 typedef enum {
213         CS_ONLINE,
214         CS_CPU_EXCLUSIVE,
215         CS_MEM_EXCLUSIVE,
216         CS_MEM_HARDWALL,
217         CS_MEMORY_MIGRATE,
218         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
219         CS_SPREAD_PAGE,
220         CS_SPREAD_SLAB,
221 } cpuset_flagbits_t;
222
223 /* convenient tests for these bits */
224 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
225 {
226         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
227 }
228
229 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
230 {
231         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
232 }
233
234 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
235 {
236         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
237 }
238
239 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
240 {
241         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
242 }
243
244 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
245 {
246         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
247 }
248
249 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
250 {
251         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
252 }
253
254 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
255 {
256         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
257 }
258
259 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
260 {
261         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
262 }
263
264 static inline int is_partition_root(const struct cpuset *cs)
265 {
266         return cs->partition_root_state > 0;
267 }
268
269 /*
270  * Send notification event of whenever partition_root_state changes.
271  */
272 static inline void notify_partition_change(struct cpuset *cs,
273                                            int old_prs, int new_prs)
274 {
275         if (old_prs != new_prs)
276                 cgroup_file_notify(&cs->partition_file);
277 }
278
279 static struct cpuset top_cpuset = {
280         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
281                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
282         .partition_root_state = PRS_ENABLED,
283 };
284
285 /**
286  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
287  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
288  * @pos_css: used for iteration
289  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
290  *
291  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
292  * with RCU read locked.
293  */
294 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
295         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
296                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
297
298 /**
299  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
300  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
301  * @pos_css: used for iteration
302  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
303  *
304  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
305  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
306  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
307  * iteration and the first node to be visited.
308  */
309 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
310         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
311                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
312
313 /*
314  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_rwsem and
315  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
316  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
317  * comment.  The cpuset code uses only cpuset_rwsem write lock.  Other
318  * kernel subsystems can use cpuset_read_lock()/cpuset_read_unlock() to
319  * prevent change to cpuset structures.
320  *
321  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
322  * cpuset_rwsem, it blocks others wanting that rwsem, ensuring that it
323  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
324  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
325  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
326  * just holding cpuset_rwsem.  While it is performing these checks, various
327  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
328  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
329  * everyone else.
330  *
331  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
332  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
333  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
334  * __alloc_pages().
335  *
336  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
337  * access to cpusets.
338  *
339  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
340  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
341  * them.
342  *
343  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
344  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
345  * cpumasks and nodemasks.
346  *
347  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
348  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
349  */
350
351 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(cpuset_rwsem);
352
353 void cpuset_read_lock(void)
354 {
355         percpu_down_read(&cpuset_rwsem);
356 }
357
358 void cpuset_read_unlock(void)
359 {
360         percpu_up_read(&cpuset_rwsem);
361 }
362
363 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
364
365 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
366
367 /*
368  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
369  */
370 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
371 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
372
373 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
374
375 /*
376  * Cgroup v2 behavior is used on the "cpus" and "mems" control files when
377  * on default hierarchy or when the cpuset_v2_mode flag is set by mounting
378  * the v1 cpuset cgroup filesystem with the "cpuset_v2_mode" mount option.
379  * With v2 behavior, "cpus" and "mems" are always what the users have
380  * requested and won't be changed by hotplug events. Only the effective
381  * cpus or mems will be affected.
382  */
383 static inline bool is_in_v2_mode(void)
384 {
385         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
386               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
387 }
388
389 /*
390  * Return in pmask the portion of a task's cpusets's cpus_allowed that
391  * are online and are capable of running the task.  If none are found,
392  * walk up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
393  * appropriate cpus.
394  *
395  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
396  * of cpu_online_mask.
397  *
398  * Call with callback_lock or cpuset_rwsem held.
399  */
400 static void guarantee_online_cpus(struct task_struct *tsk,
401                                   struct cpumask *pmask)
402 {
403         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
404         struct cpuset *cs;
405
406         if (WARN_ON(!cpumask_and(pmask, possible_mask, cpu_online_mask)))
407                 cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
408
409         rcu_read_lock();
410         cs = task_cs(tsk);
411
412         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, pmask)) {
413                 cs = parent_cs(cs);
414                 if (unlikely(!cs)) {
415                         /*
416                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
417                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
418                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
419                          * cpuset's effective_cpus is on its way to be
420                          * identical to cpu_online_mask.
421                          */
422                         goto out_unlock;
423                 }
424         }
425         cpumask_and(pmask, pmask, cs->effective_cpus);
426
427 out_unlock:
428         rcu_read_unlock();
429 }
430
431 /*
432  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
433  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
434  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
435  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
436  *
437  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
438  * of node_states[N_MEMORY].
439  *
440  * Call with callback_lock or cpuset_rwsem held.
441  */
442 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
443 {
444         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
445                 cs = parent_cs(cs);
446         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
447 }
448
449 /*
450  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
451  *
452  * Call with callback_lock or cpuset_rwsem held.
453  */
454 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
455                                         struct task_struct *tsk)
456 {
457         if (is_spread_page(cs))
458                 task_set_spread_page(tsk);
459         else
460                 task_clear_spread_page(tsk);
461
462         if (is_spread_slab(cs))
463                 task_set_spread_slab(tsk);
464         else
465                 task_clear_spread_slab(tsk);
466 }
467
468 /*
469  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
470  *
471  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
472  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
473  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_rwsem.
474  */
475
476 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
477 {
478         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
479                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
480                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
481                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
482 }
483
484 /**
485  * alloc_cpumasks - allocate three cpumasks for cpuset
486  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be allocated.
487  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
488  * Return: 0 if successful, -ENOMEM otherwise.
489  *
490  * Only one of the two input arguments should be non-NULL.
491  */
492 static inline int alloc_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
493 {
494         cpumask_var_t *pmask1, *pmask2, *pmask3;
495
496         if (cs) {
497                 pmask1 = &cs->cpus_allowed;
498                 pmask2 = &cs->effective_cpus;
499                 pmask3 = &cs->subparts_cpus;
500         } else {
501                 pmask1 = &tmp->new_cpus;
502                 pmask2 = &tmp->addmask;
503                 pmask3 = &tmp->delmask;
504         }
505
506         if (!zalloc_cpumask_var(pmask1, GFP_KERNEL))
507                 return -ENOMEM;
508
509         if (!zalloc_cpumask_var(pmask2, GFP_KERNEL))
510                 goto free_one;
511
512         if (!zalloc_cpumask_var(pmask3, GFP_KERNEL))
513                 goto free_two;
514
515         return 0;
516
517 free_two:
518         free_cpumask_var(*pmask2);
519 free_one:
520         free_cpumask_var(*pmask1);
521         return -ENOMEM;
522 }
523
524 /**
525  * free_cpumasks - free cpumasks in a tmpmasks structure
526  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be free.
527  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
528  */
529 static inline void free_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
530 {
531         if (cs) {
532                 free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
533                 free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
534                 free_cpumask_var(cs->subparts_cpus);
535         }
536         if (tmp) {
537                 free_cpumask_var(tmp->new_cpus);
538                 free_cpumask_var(tmp->addmask);
539                 free_cpumask_var(tmp->delmask);
540         }
541 }
542
543 /**
544  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
545  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
546  */
547 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
548 {
549         struct cpuset *trial;
550
551         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
552         if (!trial)
553                 return NULL;
554
555         if (alloc_cpumasks(trial, NULL)) {
556                 kfree(trial);
557                 return NULL;
558         }
559
560         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
561         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
562         return trial;
563 }
564
565 /**
566  * free_cpuset - free the cpuset
567  * @cs: the cpuset to be freed
568  */
569 static inline void free_cpuset(struct cpuset *cs)
570 {
571         free_cpumasks(cs, NULL);
572         kfree(cs);
573 }
574
575 /*
576  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
577  *                     follows the structural rules for cpusets.
578  *
579  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
580  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
581  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
582  * cpuset_rwsem held.
583  *
584  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
585  * such as list traversal that depend on the actual address of the
586  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
587  *
588  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
589  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
590  * or flags changed to new, trial values.
591  *
592  * Return 0 if valid, -errno if not.
593  */
594
595 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
596 {
597         struct cgroup_subsys_state *css;
598         struct cpuset *c, *par;
599         int ret;
600
601         rcu_read_lock();
602
603         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
604         ret = -EBUSY;
605         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
606                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
607                         goto out;
608
609         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
610         ret = 0;
611         if (cur == &top_cpuset)
612                 goto out;
613
614         par = parent_cs(cur);
615
616         /* On legacy hierarchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
617         ret = -EACCES;
618         if (!is_in_v2_mode() && !is_cpuset_subset(trial, par))
619                 goto out;
620
621         /*
622          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
623          * overlap
624          */
625         ret = -EINVAL;
626         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
627                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
628                     c != cur &&
629                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
630                         goto out;
631                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
632                     c != cur &&
633                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
634                         goto out;
635         }
636
637         /*
638          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
639          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
640          */
641         ret = -ENOSPC;
642         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
643                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
644                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
645                         goto out;
646                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
647                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
648                         goto out;
649         }
650
651         /*
652          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
653          * tasks.
654          */
655         ret = -EBUSY;
656         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
657             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
658                                        trial->cpus_allowed))
659                 goto out;
660
661         ret = 0;
662 out:
663         rcu_read_unlock();
664         return ret;
665 }
666
667 #ifdef CONFIG_SMP
668 /*
669  * Helper routine for generate_sched_domains().
670  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
671  */
672 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
673 {
674         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
675 }
676
677 static void
678 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
679 {
680         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
681                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
682         return;
683 }
684
685 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
686                                     struct cpuset *root_cs)
687 {
688         struct cpuset *cp;
689         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
690
691         rcu_read_lock();
692         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
693                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
694                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
695                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
696                         continue;
697                 }
698
699                 if (is_sched_load_balance(cp))
700                         update_domain_attr(dattr, cp);
701         }
702         rcu_read_unlock();
703 }
704
705 /* Must be called with cpuset_rwsem held.  */
706 static inline int nr_cpusets(void)
707 {
708         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
709         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
710 }
711
712 /*
713  * generate_sched_domains()
714  *
715  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
716  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
717  * union is a subset of that set.
718  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
719  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
720  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
721  * partition.
722  *
723  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst
724  * for a background explanation of this.
725  *
726  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
727  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
728  * domains when operating in the severe memory shortage situations
729  * that could cause allocation failures below.
730  *
731  * Must be called with cpuset_rwsem held.
732  *
733  * The three key local variables below are:
734  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
735  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
736  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
737  *         balance cpusets.
738  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
739  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
740  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
741  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
742  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
743  *         is a subset of one of these domains, while there are as
744  *         many such domains as possible, each as small as possible.
745  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
746  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
747  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
748  *         value to determine what partition elements (sched domains)
749  *         were changed (added or removed.)
750  *
751  * Finding the best partition (set of domains):
752  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
753  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
754  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
755  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
756  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
757  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
758  *      any such pairs.
759  *
760  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
761  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
762  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
763  *      partition_sched_domains().
764  */
765 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
766                         struct sched_domain_attr **attributes)
767 {
768         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
769         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
770         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
771         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
772         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
773         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
774         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
775         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
776         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
777         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
778
779         doms = NULL;
780         dattr = NULL;
781         csa = NULL;
782
783         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
784         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
785                 ndoms = 1;
786                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
787                 if (!doms)
788                         goto done;
789
790                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
791                 if (dattr) {
792                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
793                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
794                 }
795                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
796                             housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
797
798                 goto done;
799         }
800
801         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
802         if (!csa)
803                 goto done;
804         csn = 0;
805
806         rcu_read_lock();
807         if (root_load_balance)
808                 csa[csn++] = &top_cpuset;
809         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
810                 if (cp == &top_cpuset)
811                         continue;
812                 /*
813                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
814                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
815                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
816                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
817                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
818                  * the corresponding sched domain.
819                  *
820                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
821                  * is a subset of the root's effective_cpus.
822                  */
823                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
824                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
825                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
826                                          housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN))))
827                         continue;
828
829                 if (root_load_balance &&
830                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
831                         continue;
832
833                 if (is_sched_load_balance(cp) &&
834                     !cpumask_empty(cp->effective_cpus))
835                         csa[csn++] = cp;
836
837                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
838                 if (!is_partition_root(cp))
839                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
840         }
841         rcu_read_unlock();
842
843         for (i = 0; i < csn; i++)
844                 csa[i]->pn = i;
845         ndoms = csn;
846
847 restart:
848         /* Find the best partition (set of sched domains) */
849         for (i = 0; i < csn; i++) {
850                 struct cpuset *a = csa[i];
851                 int apn = a->pn;
852
853                 for (j = 0; j < csn; j++) {
854                         struct cpuset *b = csa[j];
855                         int bpn = b->pn;
856
857                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
858                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
859                                         struct cpuset *c = csa[k];
860
861                                         if (c->pn == bpn)
862                                                 c->pn = apn;
863                                 }
864                                 ndoms--;        /* one less element */
865                                 goto restart;
866                         }
867                 }
868         }
869
870         /*
871          * Now we know how many domains to create.
872          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
873          */
874         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
875         if (!doms)
876                 goto done;
877
878         /*
879          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
880          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
881          */
882         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
883                               GFP_KERNEL);
884
885         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
886                 struct cpuset *a = csa[i];
887                 struct cpumask *dp;
888                 int apn = a->pn;
889
890                 if (apn < 0) {
891                         /* Skip completed partitions */
892                         continue;
893                 }
894
895                 dp = doms[nslot];
896
897                 if (nslot == ndoms) {
898                         static int warnings = 10;
899                         if (warnings) {
900                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
901                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
902                                 warnings--;
903                         }
904                         continue;
905                 }
906
907                 cpumask_clear(dp);
908                 if (dattr)
909                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
910                 for (j = i; j < csn; j++) {
911                         struct cpuset *b = csa[j];
912
913                         if (apn == b->pn) {
914                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
915                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
916                                 if (dattr)
917                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
918
919                                 /* Done with this partition */
920                                 b->pn = -1;
921                         }
922                 }
923                 nslot++;
924         }
925         BUG_ON(nslot != ndoms);
926
927 done:
928         kfree(csa);
929
930         /*
931          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
932          * See comments in partition_sched_domains().
933          */
934         if (doms == NULL)
935                 ndoms = 1;
936
937         *domains    = doms;
938         *attributes = dattr;
939         return ndoms;
940 }
941
942 static void update_tasks_root_domain(struct cpuset *cs)
943 {
944         struct css_task_iter it;
945         struct task_struct *task;
946
947         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
948
949         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
950                 dl_add_task_root_domain(task);
951
952         css_task_iter_end(&it);
953 }
954
955 static void rebuild_root_domains(void)
956 {
957         struct cpuset *cs = NULL;
958         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
959
960         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
961         lockdep_assert_cpus_held();
962         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
963
964         rcu_read_lock();
965
966         /*
967          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
968          * if a task belongs to it.
969          */
970         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
971
972         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
973
974                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
975                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
976                         continue;
977                 }
978
979                 css_get(&cs->css);
980
981                 rcu_read_unlock();
982
983                 update_tasks_root_domain(cs);
984
985                 rcu_read_lock();
986                 css_put(&cs->css);
987         }
988         rcu_read_unlock();
989 }
990
991 static void
992 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
993                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
994 {
995         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
996         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
997         rebuild_root_domains();
998         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
999 }
1000
1001 /*
1002  * Rebuild scheduler domains.
1003  *
1004  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
1005  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
1006  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
1007  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
1008  * scheduler's dynamic sched domains.
1009  *
1010  * Call with cpuset_rwsem held.  Takes cpus_read_lock().
1011  */
1012 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1013 {
1014         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1015         struct sched_domain_attr *attr;
1016         cpumask_var_t *doms;
1017         struct cpuset *cs;
1018         int ndoms;
1019
1020         lockdep_assert_cpus_held();
1021         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1022
1023         /*
1024          * If we have raced with CPU hotplug, return early to avoid
1025          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
1026          * Anyways, cpuset_hotplug_workfn() will rebuild sched domains.
1027          *
1028          * With no CPUs in any subpartitions, top_cpuset's effective CPUs
1029          * should be the same as the active CPUs, so checking only top_cpuset
1030          * is enough to detect racing CPU offlines.
1031          */
1032         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
1033             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1034                 return;
1035
1036         /*
1037          * With subpartition CPUs, however, the effective CPUs of a partition
1038          * root should be only a subset of the active CPUs.  Since a CPU in any
1039          * partition root could be offlined, all must be checked.
1040          */
1041         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
1042                 rcu_read_lock();
1043                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1044                         if (!is_partition_root(cs)) {
1045                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1046                                 continue;
1047                         }
1048                         if (!cpumask_subset(cs->effective_cpus,
1049                                             cpu_active_mask)) {
1050                                 rcu_read_unlock();
1051                                 return;
1052                         }
1053                 }
1054                 rcu_read_unlock();
1055         }
1056
1057         /* Generate domain masks and attrs */
1058         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1059
1060         /* Have scheduler rebuild the domains */
1061         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1062 }
1063 #else /* !CONFIG_SMP */
1064 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1065 {
1066 }
1067 #endif /* CONFIG_SMP */
1068
1069 void rebuild_sched_domains(void)
1070 {
1071         cpus_read_lock();
1072         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
1073         rebuild_sched_domains_locked();
1074         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
1075         cpus_read_unlock();
1076 }
1077
1078 /**
1079  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1080  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1081  *
1082  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1083  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_rwsem held,
1084  * cpuset membership stays stable.
1085  */
1086 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
1087 {
1088         struct css_task_iter it;
1089         struct task_struct *task;
1090
1091         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1092         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1093                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
1094         css_task_iter_end(&it);
1095 }
1096
1097 /**
1098  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1099  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1100  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1101  * @parent: the parent cpuset
1102  *
1103  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1104  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1105  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1106  * to mask those out.
1107  */
1108 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1109                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1110 {
1111         if (parent->nr_subparts_cpus) {
1112                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1113                            parent->subparts_cpus);
1114                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1115                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1116         } else {
1117                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1118         }
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1123  */
1124 enum subparts_cmd {
1125         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1126         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1127         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1128 };
1129
1130 /**
1131  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1132  * @cpuset:  The cpuset that requests change in partition root state
1133  * @cmd:     Partition root state change command
1134  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1135  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1136  * Return:   0, 1 or an error code
1137  *
1138  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1139  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1140  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1141  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1142  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1143  *
1144  * For partcmd_disable, the cpuset is being transofrmed from a partition
1145  * root back to a non-partition root. Any CPUs in cpus_allowed that are in
1146  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1147  * into parent's effective_cpus. 0 should always be returned.
1148  *
1149  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu
1150  * list is to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise,
1151  * cpus_allowed is assumed to remain the same. The cpuset should either
1152  * be a partition root or an invalid partition root. The partition root
1153  * state may change if newmask is NULL and none of the requested CPUs can
1154  * be granted by the parent. The function will return 1 if changes to
1155  * parent's subparts_cpus and effective_cpus happen or 0 otherwise.
1156  * Error code should only be returned when newmask is non-NULL.
1157  *
1158  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1159  * update_prstate(). The partcmd_update command is used by
1160  * update_cpumasks_hier() with newmask NULL and update_cpumask() with
1161  * newmask set.
1162  *
1163  * The checking is more strict when enabling partition root than the
1164  * other two commands.
1165  *
1166  * Because of the implicit cpu exclusive nature of a partition root,
1167  * cpumask changes that violates the cpu exclusivity rule will not be
1168  * permitted when checked by validate_change(). The validate_change()
1169  * function will also prevent any changes to the cpu list if it is not
1170  * a superset of children's cpu lists.
1171  */
1172 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cpuset, int cmd,
1173                                           struct cpumask *newmask,
1174                                           struct tmpmasks *tmp)
1175 {
1176         struct cpuset *parent = parent_cs(cpuset);
1177         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1178         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1179         int old_prs, new_prs;
1180         bool part_error = false;        /* Partition error? */
1181
1182         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1183
1184         /*
1185          * The parent must be a partition root.
1186          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1187          * not be empty.
1188          */
1189         if (!is_partition_root(parent) ||
1190            (newmask && cpumask_empty(newmask)) ||
1191            (!newmask && cpumask_empty(cpuset->cpus_allowed)))
1192                 return -EINVAL;
1193
1194         /*
1195          * Enabling/disabling partition root is not allowed if there are
1196          * online children.
1197          */
1198         if ((cmd != partcmd_update) && css_has_online_children(&cpuset->css))
1199                 return -EBUSY;
1200
1201         /*
1202          * Enabling partition root is not allowed if not all the CPUs
1203          * can be granted from parent's effective_cpus or at least one
1204          * CPU will be left after that.
1205          */
1206         if ((cmd == partcmd_enable) &&
1207            (!cpumask_subset(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus) ||
1208              cpumask_equal(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus)))
1209                 return -EINVAL;
1210
1211         /*
1212          * A cpumask update cannot make parent's effective_cpus become empty.
1213          */
1214         adding = deleting = false;
1215         old_prs = new_prs = cpuset->partition_root_state;
1216         if (cmd == partcmd_enable) {
1217                 cpumask_copy(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed);
1218                 adding = true;
1219         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1220                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1221                                        parent->subparts_cpus);
1222         } else if (newmask) {
1223                 /*
1224                  * partcmd_update with newmask:
1225                  *
1226                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1227                  * addmask = newmask & parent->effective_cpus
1228                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1229                  */
1230                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed, newmask);
1231                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1232                                        parent->subparts_cpus);
1233
1234                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->effective_cpus);
1235                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1236                                         parent->subparts_cpus);
1237                 /*
1238                  * Return error if the new effective_cpus could become empty.
1239                  */
1240                 if (adding &&
1241                     cpumask_equal(parent->effective_cpus, tmp->addmask)) {
1242                         if (!deleting)
1243                                 return -EINVAL;
1244                         /*
1245                          * As some of the CPUs in subparts_cpus might have
1246                          * been offlined, we need to compute the real delmask
1247                          * to confirm that.
1248                          */
1249                         if (!cpumask_and(tmp->addmask, tmp->delmask,
1250                                          cpu_active_mask))
1251                                 return -EINVAL;
1252                         cpumask_copy(tmp->addmask, parent->effective_cpus);
1253                 }
1254         } else {
1255                 /*
1256                  * partcmd_update w/o newmask:
1257                  *
1258                  * addmask = cpus_allowed & parent->effective_cpus
1259                  *
1260                  * Note that parent's subparts_cpus may have been
1261                  * pre-shrunk in case there is a change in the cpu list.
1262                  * So no deletion is needed.
1263                  */
1264                 adding = cpumask_and(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed,
1265                                      parent->effective_cpus);
1266                 part_error = cpumask_equal(tmp->addmask,
1267                                            parent->effective_cpus);
1268         }
1269
1270         if (cmd == partcmd_update) {
1271                 int prev_prs = cpuset->partition_root_state;
1272
1273                 /*
1274                  * Check for possible transition between PRS_ENABLED
1275                  * and PRS_ERROR.
1276                  */
1277                 switch (cpuset->partition_root_state) {
1278                 case PRS_ENABLED:
1279                         if (part_error)
1280                                 new_prs = PRS_ERROR;
1281                         break;
1282                 case PRS_ERROR:
1283                         if (!part_error)
1284                                 new_prs = PRS_ENABLED;
1285                         break;
1286                 }
1287                 /*
1288                  * Set part_error if previously in invalid state.
1289                  */
1290                 part_error = (prev_prs == PRS_ERROR);
1291         }
1292
1293         if (!part_error && (new_prs == PRS_ERROR))
1294                 return 0;       /* Nothing need to be done */
1295
1296         if (new_prs == PRS_ERROR) {
1297                 /*
1298                  * Remove all its cpus from parent's subparts_cpus.
1299                  */
1300                 adding = false;
1301                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1302                                        parent->subparts_cpus);
1303         }
1304
1305         if (!adding && !deleting && (new_prs == old_prs))
1306                 return 0;
1307
1308         /*
1309          * Change the parent's subparts_cpus.
1310          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1311          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1312          */
1313         spin_lock_irq(&callback_lock);
1314         if (adding) {
1315                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1316                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1317                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1318                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1319         }
1320         if (deleting) {
1321                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1322                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1323                 /*
1324                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1325                  */
1326                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1327                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1328                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1329         }
1330
1331         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1332
1333         if (old_prs != new_prs)
1334                 cpuset->partition_root_state = new_prs;
1335
1336         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1337         notify_partition_change(cpuset, old_prs, new_prs);
1338
1339         return cmd == partcmd_update;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1344  * @cs:  the cpuset to consider
1345  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1346  *
1347  * When configured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1348  * and all its descendants need to be updated.
1349  *
1350  * On legacy hierarchy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1351  *
1352  * Called with cpuset_rwsem held
1353  */
1354 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
1355 {
1356         struct cpuset *cp;
1357         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1358         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1359         int old_prs, new_prs;
1360
1361         rcu_read_lock();
1362         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1363                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1364
1365                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1366
1367                 /*
1368                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1369                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
1370                  */
1371                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1372                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1373                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1374                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1375                                 parent->child_ecpus_count++;
1376                         }
1377                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1378                         cp->use_parent_ecpus = false;
1379                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1380                         parent->child_ecpus_count--;
1381                 }
1382
1383                 /*
1384                  * Skip the whole subtree if the cpumask remains the same
1385                  * and has no partition root state.
1386                  */
1387                 if (!cp->partition_root_state &&
1388                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus)) {
1389                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1390                         continue;
1391                 }
1392
1393                 /*
1394                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1395                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1396                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1397                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1398                  */
1399                 old_prs = new_prs = cp->partition_root_state;
1400                 if ((cp != cs) && old_prs) {
1401                         switch (parent->partition_root_state) {
1402                         case PRS_DISABLED:
1403                                 /*
1404                                  * If parent is not a partition root or an
1405                                  * invalid partition root, clear its state
1406                                  * and its CS_CPU_EXCLUSIVE flag.
1407                                  */
1408                                 WARN_ON_ONCE(cp->partition_root_state
1409                                              != PRS_ERROR);
1410                                 new_prs = PRS_DISABLED;
1411
1412                                 /*
1413                                  * clear_bit() is an atomic operation and
1414                                  * readers aren't interested in the state
1415                                  * of CS_CPU_EXCLUSIVE anyway. So we can
1416                                  * just update the flag without holding
1417                                  * the callback_lock.
1418                                  */
1419                                 clear_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cp->flags);
1420                                 break;
1421
1422                         case PRS_ENABLED:
1423                                 if (update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL, tmp))
1424                                         update_tasks_cpumask(parent);
1425                                 break;
1426
1427                         case PRS_ERROR:
1428                                 /*
1429                                  * When parent is invalid, it has to be too.
1430                                  */
1431                                 new_prs = PRS_ERROR;
1432                                 break;
1433                         }
1434                 }
1435
1436                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1437                         continue;
1438                 rcu_read_unlock();
1439
1440                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1441
1442                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1443                 if (cp->nr_subparts_cpus && (new_prs != PRS_ENABLED)) {
1444                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1445                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1446                 } else if (cp->nr_subparts_cpus) {
1447                         /*
1448                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1449                          * are mutually exclusive.
1450                          *
1451                          * In the unlikely event that effective_cpus
1452                          * becomes empty. we clear cp->nr_subparts_cpus and
1453                          * let its child partition roots to compete for
1454                          * CPUs again.
1455                          */
1456                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1457                                        cp->subparts_cpus);
1458                         if (cpumask_empty(cp->effective_cpus)) {
1459                                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1460                                 cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1461                                 cp->nr_subparts_cpus = 0;
1462                         } else if (!cpumask_subset(cp->subparts_cpus,
1463                                                    tmp->new_cpus)) {
1464                                 cpumask_andnot(cp->subparts_cpus,
1465                                         cp->subparts_cpus, tmp->new_cpus);
1466                                 cp->nr_subparts_cpus
1467                                         = cpumask_weight(cp->subparts_cpus);
1468                         }
1469                 }
1470
1471                 if (new_prs != old_prs)
1472                         cp->partition_root_state = new_prs;
1473
1474                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1475                 notify_partition_change(cp, old_prs, new_prs);
1476
1477                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1478                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1479
1480                 update_tasks_cpumask(cp);
1481
1482                 /*
1483                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1484                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1485                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1486                  * root as well.
1487                  */
1488                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1489                     is_sched_load_balance(cp) &&
1490                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1491                     is_partition_root(cp)))
1492                         need_rebuild_sched_domains = true;
1493
1494                 rcu_read_lock();
1495                 css_put(&cp->css);
1496         }
1497         rcu_read_unlock();
1498
1499         if (need_rebuild_sched_domains)
1500                 rebuild_sched_domains_locked();
1501 }
1502
1503 /**
1504  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1505  * @parent:  Parent cpuset
1506  * @cs:      Current cpuset
1507  * @tmp:     Temp variables
1508  */
1509 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1510                                     struct tmpmasks *tmp)
1511 {
1512         struct cpuset *sibling;
1513         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1514
1515         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1516
1517         /*
1518          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1519          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1520          * to use the right effective_cpus value.
1521          *
1522          * The update_cpumasks_hier() function may sleep. So we have to
1523          * release the RCU read lock before calling it.
1524          */
1525         rcu_read_lock();
1526         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1527                 if (sibling == cs)
1528                         continue;
1529                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1530                         continue;
1531                 if (!css_tryget_online(&sibling->css))
1532                         continue;
1533
1534                 rcu_read_unlock();
1535                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp);
1536                 rcu_read_lock();
1537                 css_put(&sibling->css);
1538         }
1539         rcu_read_unlock();
1540 }
1541
1542 /**
1543  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1544  * @cs: the cpuset to consider
1545  * @trialcs: trial cpuset
1546  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1547  */
1548 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1549                           const char *buf)
1550 {
1551         int retval;
1552         struct tmpmasks tmp;
1553
1554         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1555         if (cs == &top_cpuset)
1556                 return -EACCES;
1557
1558         /*
1559          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1560          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1561          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1562          * with tasks have cpus.
1563          */
1564         if (!*buf) {
1565                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1566         } else {
1567                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1568                 if (retval < 0)
1569                         return retval;
1570
1571                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1572                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1573                         return -EINVAL;
1574         }
1575
1576         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1577         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1578                 return 0;
1579
1580         retval = validate_change(cs, trialcs);
1581         if (retval < 0)
1582                 return retval;
1583
1584 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1585         /*
1586          * Use the cpumasks in trialcs for tmpmasks when they are pointers
1587          * to allocated cpumasks.
1588          */
1589         tmp.addmask  = trialcs->subparts_cpus;
1590         tmp.delmask  = trialcs->effective_cpus;
1591         tmp.new_cpus = trialcs->cpus_allowed;
1592 #endif
1593
1594         if (cs->partition_root_state) {
1595                 /* Cpumask of a partition root cannot be empty */
1596                 if (cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed))
1597                         return -EINVAL;
1598                 if (update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1599                                         trialcs->cpus_allowed, &tmp) < 0)
1600                         return -EINVAL;
1601         }
1602
1603         spin_lock_irq(&callback_lock);
1604         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1605
1606         /*
1607          * Make sure that subparts_cpus is a subset of cpus_allowed.
1608          */
1609         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1610                 cpumask_and(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus, cs->cpus_allowed);
1611                 cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1612         }
1613         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1614
1615         update_cpumasks_hier(cs, &tmp);
1616
1617         if (cs->partition_root_state) {
1618                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1619
1620                 /*
1621                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1622                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1623                  */
1624                 if (parent->child_ecpus_count)
1625                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1626         }
1627         return 0;
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1632  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1633  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1634  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1635  * cpuset_migrate_mm_wq.
1636  */
1637
1638 struct cpuset_migrate_mm_work {
1639         struct work_struct      work;
1640         struct mm_struct        *mm;
1641         nodemask_t              from;
1642         nodemask_t              to;
1643 };
1644
1645 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1646 {
1647         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1648                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1649
1650         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1651         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1652         mmput(mwork->mm);
1653         kfree(mwork);
1654 }
1655
1656 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1657                                                         const nodemask_t *to)
1658 {
1659         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1660
1661         if (nodes_equal(*from, *to)) {
1662                 mmput(mm);
1663                 return;
1664         }
1665
1666         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1667         if (mwork) {
1668                 mwork->mm = mm;
1669                 mwork->from = *from;
1670                 mwork->to = *to;
1671                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1672                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1673         } else {
1674                 mmput(mm);
1675         }
1676 }
1677
1678 static void cpuset_post_attach(void)
1679 {
1680         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1681 }
1682
1683 /*
1684  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1685  * @tsk: the task to change
1686  * @newmems: new nodes that the task will be set
1687  *
1688  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1689  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1690  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1691  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1692  */
1693 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1694                                         nodemask_t *newmems)
1695 {
1696         task_lock(tsk);
1697
1698         local_irq_disable();
1699         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1700
1701         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1702         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1703         tsk->mems_allowed = *newmems;
1704
1705         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1706         local_irq_enable();
1707
1708         task_unlock(tsk);
1709 }
1710
1711 static void *cpuset_being_rebound;
1712
1713 /**
1714  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1715  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1716  *
1717  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1718  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_rwsem held,
1719  * cpuset membership stays stable.
1720  */
1721 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1722 {
1723         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_rwsem */
1724         struct css_task_iter it;
1725         struct task_struct *task;
1726
1727         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1728
1729         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1730
1731         /*
1732          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_lock, which we couldn't
1733          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1734          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1735          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1736          * the global cpuset_rwsem, we know that no other rebind effort
1737          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1738          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1739          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1740          */
1741         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1742         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1743                 struct mm_struct *mm;
1744                 bool migrate;
1745
1746                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1747
1748                 mm = get_task_mm(task);
1749                 if (!mm)
1750                         continue;
1751
1752                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1753
1754                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1755                 if (migrate)
1756                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1757                 else
1758                         mmput(mm);
1759         }
1760         css_task_iter_end(&it);
1761
1762         /*
1763          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1764          * cs->old_mems_allowed.
1765          */
1766         cs->old_mems_allowed = newmems;
1767
1768         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1769         cpuset_being_rebound = NULL;
1770 }
1771
1772 /*
1773  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1774  * @cs: the cpuset to consider
1775  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1776  *
1777  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1778  * and all its descendants need to be updated.
1779  *
1780  * On legacy hierarchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1781  *
1782  * Called with cpuset_rwsem held
1783  */
1784 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1785 {
1786         struct cpuset *cp;
1787         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1788
1789         rcu_read_lock();
1790         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1791                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1792
1793                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1794
1795                 /*
1796                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1797                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1798                  */
1799                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
1800                         *new_mems = parent->effective_mems;
1801
1802                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1803                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1804                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1805                         continue;
1806                 }
1807
1808                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1809                         continue;
1810                 rcu_read_unlock();
1811
1812                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1813                 cp->effective_mems = *new_mems;
1814                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1815
1816                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1817                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1818
1819                 update_tasks_nodemask(cp);
1820
1821                 rcu_read_lock();
1822                 css_put(&cp->css);
1823         }
1824         rcu_read_unlock();
1825 }
1826
1827 /*
1828  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1829  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1830  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1831  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1832  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1833  * migrate the tasks pages to the new memory.
1834  *
1835  * Call with cpuset_rwsem held. May take callback_lock during call.
1836  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1837  * lock each such tasks mm->mmap_lock, scan its vma's and rebind
1838  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1839  */
1840 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1841                            const char *buf)
1842 {
1843         int retval;
1844
1845         /*
1846          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1847          * it's read-only
1848          */
1849         if (cs == &top_cpuset) {
1850                 retval = -EACCES;
1851                 goto done;
1852         }
1853
1854         /*
1855          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1856          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1857          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1858          * with tasks have memory.
1859          */
1860         if (!*buf) {
1861                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1862         } else {
1863                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1864                 if (retval < 0)
1865                         goto done;
1866
1867                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1868                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1869                         retval = -EINVAL;
1870                         goto done;
1871                 }
1872         }
1873
1874         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1875                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1876                 goto done;
1877         }
1878         retval = validate_change(cs, trialcs);
1879         if (retval < 0)
1880                 goto done;
1881
1882         spin_lock_irq(&callback_lock);
1883         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1884         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1885
1886         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1887         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1888 done:
1889         return retval;
1890 }
1891
1892 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
1893 {
1894         bool ret;
1895
1896         rcu_read_lock();
1897         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1898         rcu_read_unlock();
1899
1900         return ret;
1901 }
1902
1903 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1904 {
1905 #ifdef CONFIG_SMP
1906         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1907                 return -EINVAL;
1908 #endif
1909
1910         if (val != cs->relax_domain_level) {
1911                 cs->relax_domain_level = val;
1912                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1913                     is_sched_load_balance(cs))
1914                         rebuild_sched_domains_locked();
1915         }
1916
1917         return 0;
1918 }
1919
1920 /**
1921  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1922  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1923  *
1924  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1925  * function is called with cpuset_rwsem held, cpuset membership stays
1926  * stable.
1927  */
1928 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1929 {
1930         struct css_task_iter it;
1931         struct task_struct *task;
1932
1933         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1934         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1935                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1936         css_task_iter_end(&it);
1937 }
1938
1939 /*
1940  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1941  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1942  * cs:          the cpuset to update
1943  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1944  *
1945  * Call with cpuset_rwsem held.
1946  */
1947
1948 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1949                        int turning_on)
1950 {
1951         struct cpuset *trialcs;
1952         int balance_flag_changed;
1953         int spread_flag_changed;
1954         int err;
1955
1956         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1957         if (!trialcs)
1958                 return -ENOMEM;
1959
1960         if (turning_on)
1961                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1962         else
1963                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1964
1965         err = validate_change(cs, trialcs);
1966         if (err < 0)
1967                 goto out;
1968
1969         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1970                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1971
1972         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1973                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1974
1975         spin_lock_irq(&callback_lock);
1976         cs->flags = trialcs->flags;
1977         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1978
1979         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1980                 rebuild_sched_domains_locked();
1981
1982         if (spread_flag_changed)
1983                 update_tasks_flags(cs);
1984 out:
1985         free_cpuset(trialcs);
1986         return err;
1987 }
1988
1989 /*
1990  * update_prstate - update partititon_root_state
1991  * cs: the cpuset to update
1992  * new_prs: new partition root state
1993  *
1994  * Call with cpuset_rwsem held.
1995  */
1996 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int new_prs)
1997 {
1998         int err, old_prs = cs->partition_root_state;
1999         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2000         struct tmpmasks tmpmask;
2001
2002         if (old_prs == new_prs)
2003                 return 0;
2004
2005         /*
2006          * Cannot force a partial or invalid partition root to a full
2007          * partition root.
2008          */
2009         if (new_prs && (old_prs == PRS_ERROR))
2010                 return -EINVAL;
2011
2012         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmpmask))
2013                 return -ENOMEM;
2014
2015         err = -EINVAL;
2016         if (!old_prs) {
2017                 /*
2018                  * Turning on partition root requires setting the
2019                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit implicitly as well and cpus_allowed
2020                  * cannot be NULL.
2021                  */
2022                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2023                         goto out;
2024
2025                 err = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1);
2026                 if (err)
2027                         goto out;
2028
2029                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
2030                                                      NULL, &tmpmask);
2031                 if (err) {
2032                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2033                         goto out;
2034                 }
2035         } else {
2036                 /*
2037                  * Turning off partition root will clear the
2038                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit.
2039                  */
2040                 if (old_prs == PRS_ERROR) {
2041                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2042                         err = 0;
2043                         goto out;
2044                 }
2045
2046                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
2047                                                      NULL, &tmpmask);
2048                 if (err)
2049                         goto out;
2050
2051                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
2052                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2053         }
2054
2055         /*
2056          * Update cpumask of parent's tasks except when it is the top
2057          * cpuset as some system daemons cannot be mapped to other CPUs.
2058          */
2059         if (parent != &top_cpuset)
2060                 update_tasks_cpumask(parent);
2061
2062         if (parent->child_ecpus_count)
2063                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmpmask);
2064
2065         rebuild_sched_domains_locked();
2066 out:
2067         if (!err) {
2068                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2069                 cs->partition_root_state = new_prs;
2070                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2071                 notify_partition_change(cs, old_prs, new_prs);
2072         }
2073
2074         free_cpumasks(NULL, &tmpmask);
2075         return err;
2076 }
2077
2078 /*
2079  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
2080  *
2081  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
2082  * event frequency meter.  There are four routines:
2083  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
2084  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
2085  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
2086  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
2087  *
2088  * A common data structure is passed to each of these routines,
2089  * which is used to keep track of the state required to manage the
2090  * frequency meter and its digital filter.
2091  *
2092  * The filter works on the number of events marked per unit time.
2093  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
2094  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
2095  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
2096  *
2097  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2098  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2099  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2100  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2101  *
2102  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2103  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2104  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2105  * will be stable.
2106  *
2107  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2108  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2109  *
2110  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2111  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2112  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2113  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2114  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2115  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2116  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2117  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2118  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2119  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2120  * each event.
2121  */
2122
2123 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2124 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2125 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2126 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2127
2128 /* Initialize a frequency meter */
2129 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2130 {
2131         fmp->cnt = 0;
2132         fmp->val = 0;
2133         fmp->time = 0;
2134         spin_lock_init(&fmp->lock);
2135 }
2136
2137 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2138 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2139 {
2140         time64_t now;
2141         u32 ticks;
2142
2143         now = ktime_get_seconds();
2144         ticks = now - fmp->time;
2145
2146         if (ticks == 0)
2147                 return;
2148
2149         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2150         while (ticks-- > 0)
2151                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2152         fmp->time = now;
2153
2154         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2155         fmp->cnt = 0;
2156 }
2157
2158 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2159 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2160 {
2161         spin_lock(&fmp->lock);
2162         fmeter_update(fmp);
2163         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2164         spin_unlock(&fmp->lock);
2165 }
2166
2167 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2168 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2169 {
2170         int val;
2171
2172         spin_lock(&fmp->lock);
2173         fmeter_update(fmp);
2174         val = fmp->val;
2175         spin_unlock(&fmp->lock);
2176         return val;
2177 }
2178
2179 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2180
2181 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_rwsem held */
2182 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2183 {
2184         struct cgroup_subsys_state *css;
2185         struct cpuset *cs;
2186         struct task_struct *task;
2187         int ret;
2188
2189         /* used later by cpuset_attach() */
2190         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2191         cs = css_cs(css);
2192
2193         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2194
2195         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
2196         ret = -ENOSPC;
2197         if (!is_in_v2_mode() &&
2198             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2199                 goto out_unlock;
2200
2201         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2202                 ret = task_can_attach(task, cs->effective_cpus);
2203                 if (ret)
2204                         goto out_unlock;
2205                 ret = security_task_setscheduler(task);
2206                 if (ret)
2207                         goto out_unlock;
2208         }
2209
2210         /*
2211          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2212          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2213          */
2214         cs->attach_in_progress++;
2215         ret = 0;
2216 out_unlock:
2217         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2218         return ret;
2219 }
2220
2221 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2222 {
2223         struct cgroup_subsys_state *css;
2224
2225         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2226
2227         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2228         css_cs(css)->attach_in_progress--;
2229         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2230 }
2231
2232 /*
2233  * Protected by cpuset_rwsem.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
2234  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2235  * allocate from cpuset_init().
2236  */
2237 static cpumask_var_t cpus_attach;
2238
2239 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2240 {
2241         /* static buf protected by cpuset_rwsem */
2242         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2243         struct task_struct *task;
2244         struct task_struct *leader;
2245         struct cgroup_subsys_state *css;
2246         struct cpuset *cs;
2247         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2248
2249         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2250         cs = css_cs(css);
2251
2252         lockdep_assert_cpus_held();     /* see cgroup_attach_lock() */
2253         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2254
2255         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2256
2257         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2258                 if (cs != &top_cpuset)
2259                         guarantee_online_cpus(task, cpus_attach);
2260                 else
2261                         cpumask_copy(cpus_attach, task_cpu_possible_mask(task));
2262                 /*
2263                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2264                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2265                  */
2266                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2267
2268                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2269                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
2270         }
2271
2272         /*
2273          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2274          * sleep and should be moved outside migration path proper.
2275          */
2276         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2277         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2278                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2279
2280                 if (mm) {
2281                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2282
2283                         /*
2284                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2285                          * here, except if this task is being moved
2286                          * automatically due to hotplug.  In that case
2287                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2288                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2289                          * migrate mm from.
2290                          */
2291                         if (is_memory_migrate(cs))
2292                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2293                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2294                         else
2295                                 mmput(mm);
2296                 }
2297         }
2298
2299         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2300
2301         cs->attach_in_progress--;
2302         if (!cs->attach_in_progress)
2303                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2304
2305         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2306 }
2307
2308 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2309
2310 typedef enum {
2311         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2312         FILE_CPULIST,
2313         FILE_MEMLIST,
2314         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2315         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2316         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2317         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2318         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2319         FILE_MEM_HARDWALL,
2320         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2321         FILE_PARTITION_ROOT,
2322         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2323         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2324         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2325         FILE_SPREAD_PAGE,
2326         FILE_SPREAD_SLAB,
2327 } cpuset_filetype_t;
2328
2329 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2330                             u64 val)
2331 {
2332         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2333         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2334         int retval = 0;
2335
2336         cpus_read_lock();
2337         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2338         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2339                 retval = -ENODEV;
2340                 goto out_unlock;
2341         }
2342
2343         switch (type) {
2344         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2345                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2346                 break;
2347         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2348                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2349                 break;
2350         case FILE_MEM_HARDWALL:
2351                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2352                 break;
2353         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2354                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2355                 break;
2356         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2357                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2358                 break;
2359         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2360                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2361                 break;
2362         case FILE_SPREAD_PAGE:
2363                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2364                 break;
2365         case FILE_SPREAD_SLAB:
2366                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2367                 break;
2368         default:
2369                 retval = -EINVAL;
2370                 break;
2371         }
2372 out_unlock:
2373         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2374         cpus_read_unlock();
2375         return retval;
2376 }
2377
2378 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2379                             s64 val)
2380 {
2381         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2382         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2383         int retval = -ENODEV;
2384
2385         cpus_read_lock();
2386         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2387         if (!is_cpuset_online(cs))
2388                 goto out_unlock;
2389
2390         switch (type) {
2391         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2392                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2393                 break;
2394         default:
2395                 retval = -EINVAL;
2396                 break;
2397         }
2398 out_unlock:
2399         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2400         cpus_read_unlock();
2401         return retval;
2402 }
2403
2404 /*
2405  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2406  */
2407 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2408                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2409 {
2410         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2411         struct cpuset *trialcs;
2412         int retval = -ENODEV;
2413
2414         buf = strstrip(buf);
2415
2416         /*
2417          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2418          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2419          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2420          * which can execute.
2421          *
2422          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2423          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2424          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2425          * after execution capability is restored.
2426          *
2427          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2428          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2429          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2430          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2431          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2432          * grabbing cpuset_rwsem anyway.  This only happens on the legacy
2433          * hierarchies.
2434          */
2435         css_get(&cs->css);
2436         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2437         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2438
2439         cpus_read_lock();
2440         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2441         if (!is_cpuset_online(cs))
2442                 goto out_unlock;
2443
2444         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2445         if (!trialcs) {
2446                 retval = -ENOMEM;
2447                 goto out_unlock;
2448         }
2449
2450         switch (of_cft(of)->private) {
2451         case FILE_CPULIST:
2452                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2453                 break;
2454         case FILE_MEMLIST:
2455                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2456                 break;
2457         default:
2458                 retval = -EINVAL;
2459                 break;
2460         }
2461
2462         free_cpuset(trialcs);
2463 out_unlock:
2464         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2465         cpus_read_unlock();
2466         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2467         css_put(&cs->css);
2468         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2469         return retval ?: nbytes;
2470 }
2471
2472 /*
2473  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2474  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2475  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2476  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2477  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2478  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2479  */
2480 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2481 {
2482         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2483         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2484         int ret = 0;
2485
2486         spin_lock_irq(&callback_lock);
2487
2488         switch (type) {
2489         case FILE_CPULIST:
2490                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2491                 break;
2492         case FILE_MEMLIST:
2493                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2494                 break;
2495         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2496                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2497                 break;
2498         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2499                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2500                 break;
2501         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2502                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2503                 break;
2504         default:
2505                 ret = -EINVAL;
2506         }
2507
2508         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2509         return ret;
2510 }
2511
2512 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2513 {
2514         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2515         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2516         switch (type) {
2517         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2518                 return is_cpu_exclusive(cs);
2519         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2520                 return is_mem_exclusive(cs);
2521         case FILE_MEM_HARDWALL:
2522                 return is_mem_hardwall(cs);
2523         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2524                 return is_sched_load_balance(cs);
2525         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2526                 return is_memory_migrate(cs);
2527         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2528                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2529         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2530                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2531         case FILE_SPREAD_PAGE:
2532                 return is_spread_page(cs);
2533         case FILE_SPREAD_SLAB:
2534                 return is_spread_slab(cs);
2535         default:
2536                 BUG();
2537         }
2538
2539         /* Unreachable but makes gcc happy */
2540         return 0;
2541 }
2542
2543 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2544 {
2545         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2546         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2547         switch (type) {
2548         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2549                 return cs->relax_domain_level;
2550         default:
2551                 BUG();
2552         }
2553
2554         /* Unreachable but makes gcc happy */
2555         return 0;
2556 }
2557
2558 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2559 {
2560         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2561
2562         switch (cs->partition_root_state) {
2563         case PRS_ENABLED:
2564                 seq_puts(seq, "root\n");
2565                 break;
2566         case PRS_DISABLED:
2567                 seq_puts(seq, "member\n");
2568                 break;
2569         case PRS_ERROR:
2570                 seq_puts(seq, "root invalid\n");
2571                 break;
2572         }
2573         return 0;
2574 }
2575
2576 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2577                                      size_t nbytes, loff_t off)
2578 {
2579         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2580         int val;
2581         int retval = -ENODEV;
2582
2583         buf = strstrip(buf);
2584
2585         /*
2586          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
2587          */
2588         if (!strcmp(buf, "root"))
2589                 val = PRS_ENABLED;
2590         else if (!strcmp(buf, "member"))
2591                 val = PRS_DISABLED;
2592         else
2593                 return -EINVAL;
2594
2595         css_get(&cs->css);
2596         cpus_read_lock();
2597         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2598         if (!is_cpuset_online(cs))
2599                 goto out_unlock;
2600
2601         retval = update_prstate(cs, val);
2602 out_unlock:
2603         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2604         cpus_read_unlock();
2605         css_put(&cs->css);
2606         return retval ?: nbytes;
2607 }
2608
2609 /*
2610  * for the common functions, 'private' gives the type of file
2611  */
2612
2613 static struct cftype legacy_files[] = {
2614         {
2615                 .name = "cpus",
2616                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2617                 .write = cpuset_write_resmask,
2618                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2619                 .private = FILE_CPULIST,
2620         },
2621
2622         {
2623                 .name = "mems",
2624                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2625                 .write = cpuset_write_resmask,
2626                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2627                 .private = FILE_MEMLIST,
2628         },
2629
2630         {
2631                 .name = "effective_cpus",
2632                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2633                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2634         },
2635
2636         {
2637                 .name = "effective_mems",
2638                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2639                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2640         },
2641
2642         {
2643                 .name = "cpu_exclusive",
2644                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2645                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2646                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2647         },
2648
2649         {
2650                 .name = "mem_exclusive",
2651                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2652                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2653                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2654         },
2655
2656         {
2657                 .name = "mem_hardwall",
2658                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2659                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2660                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
2661         },
2662
2663         {
2664                 .name = "sched_load_balance",
2665                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2666                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2667                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2668         },
2669
2670         {
2671                 .name = "sched_relax_domain_level",
2672                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
2673                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
2674                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2675         },
2676
2677         {
2678                 .name = "memory_migrate",
2679                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2680                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2681                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
2682         },
2683
2684         {
2685                 .name = "memory_pressure",
2686                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2687                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
2688         },
2689
2690         {
2691                 .name = "memory_spread_page",
2692                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2693                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2694                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
2695         },
2696
2697         {
2698                 .name = "memory_spread_slab",
2699                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2700                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2701                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
2702         },
2703
2704         {
2705                 .name = "memory_pressure_enabled",
2706                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
2707                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2708                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2709                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2710         },
2711
2712         { }     /* terminate */
2713 };
2714
2715 /*
2716  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
2717  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
2718  */
2719 static struct cftype dfl_files[] = {
2720         {
2721                 .name = "cpus",
2722                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2723                 .write = cpuset_write_resmask,
2724                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2725                 .private = FILE_CPULIST,
2726                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2727         },
2728
2729         {
2730                 .name = "mems",
2731                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2732                 .write = cpuset_write_resmask,
2733                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2734                 .private = FILE_MEMLIST,
2735                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2736         },
2737
2738         {
2739                 .name = "cpus.effective",
2740                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2741                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2742         },
2743
2744         {
2745                 .name = "mems.effective",
2746                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2747                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2748         },
2749
2750         {
2751                 .name = "cpus.partition",
2752                 .seq_show = sched_partition_show,
2753                 .write = sched_partition_write,
2754                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
2755                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2756                 .file_offset = offsetof(struct cpuset, partition_file),
2757         },
2758
2759         {
2760                 .name = "cpus.subpartitions",
2761                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2762                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2763                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
2764         },
2765
2766         { }     /* terminate */
2767 };
2768
2769
2770 /*
2771  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
2772  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
2773  */
2774
2775 static struct cgroup_subsys_state *
2776 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
2777 {
2778         struct cpuset *cs;
2779
2780         if (!parent_css)
2781                 return &top_cpuset.css;
2782
2783         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
2784         if (!cs)
2785                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2786
2787         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
2788                 kfree(cs);
2789                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2790         }
2791
2792         __set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
2793         nodes_clear(cs->mems_allowed);
2794         nodes_clear(cs->effective_mems);
2795         fmeter_init(&cs->fmeter);
2796         cs->relax_domain_level = -1;
2797
2798         /* Set CS_MEMORY_MIGRATE for default hierarchy */
2799         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
2800                 __set_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
2801
2802         return &cs->css;
2803 }
2804
2805 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
2806 {
2807         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2808         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2809         struct cpuset *tmp_cs;
2810         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2811
2812         if (!parent)
2813                 return 0;
2814
2815         cpus_read_lock();
2816         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2817
2818         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2819         if (is_spread_page(parent))
2820                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
2821         if (is_spread_slab(parent))
2822                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
2823
2824         cpuset_inc();
2825
2826         spin_lock_irq(&callback_lock);
2827         if (is_in_v2_mode()) {
2828                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
2829                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
2830                 cs->use_parent_ecpus = true;
2831                 parent->child_ecpus_count++;
2832         }
2833         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2834
2835         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
2836                 goto out_unlock;
2837
2838         /*
2839          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2840          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2841          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2842          *
2843          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2844          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2845          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2846          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2847          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2848          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2849          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2850          */
2851         rcu_read_lock();
2852         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2853                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2854                         rcu_read_unlock();
2855                         goto out_unlock;
2856                 }
2857         }
2858         rcu_read_unlock();
2859
2860         spin_lock_irq(&callback_lock);
2861         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2862         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2863         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2864         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2865         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2866 out_unlock:
2867         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2868         cpus_read_unlock();
2869         return 0;
2870 }
2871
2872 /*
2873  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2874  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2875  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
2876  * in the default hierarchy where only changes in partition
2877  * will cause repartitioning.
2878  *
2879  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
2880  * turning 'sched.partition" off.
2881  */
2882
2883 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2884 {
2885         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2886
2887         cpus_read_lock();
2888         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2889
2890         if (is_partition_root(cs))
2891                 update_prstate(cs, 0);
2892
2893         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2894             is_sched_load_balance(cs))
2895                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2896
2897         if (cs->use_parent_ecpus) {
2898                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2899
2900                 cs->use_parent_ecpus = false;
2901                 parent->child_ecpus_count--;
2902         }
2903
2904         cpuset_dec();
2905         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2906
2907         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2908         cpus_read_unlock();
2909 }
2910
2911 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2912 {
2913         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2914
2915         free_cpuset(cs);
2916 }
2917
2918 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2919 {
2920         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2921         spin_lock_irq(&callback_lock);
2922
2923         if (is_in_v2_mode()) {
2924                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2925                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2926         } else {
2927                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2928                              top_cpuset.effective_cpus);
2929                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2930         }
2931
2932         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2933         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2934 }
2935
2936 /*
2937  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2938  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2939  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2940  */
2941 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2942 {
2943         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2944                 return;
2945
2946         set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
2947         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2948 }
2949
2950 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2951         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2952         .css_online     = cpuset_css_online,
2953         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2954         .css_free       = cpuset_css_free,
2955         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2956         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2957         .attach         = cpuset_attach,
2958         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2959         .bind           = cpuset_bind,
2960         .fork           = cpuset_fork,
2961         .legacy_cftypes = legacy_files,
2962         .dfl_cftypes    = dfl_files,
2963         .early_init     = true,
2964         .threaded       = true,
2965 };
2966
2967 /**
2968  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2969  *
2970  * Description: Initialize top_cpuset
2971  **/
2972
2973 int __init cpuset_init(void)
2974 {
2975         BUG_ON(percpu_init_rwsem(&cpuset_rwsem));
2976
2977         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
2978         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
2979         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
2980
2981         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2982         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2983         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2984         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2985
2986         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2987         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2988         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2989
2990         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
2991
2992         return 0;
2993 }
2994
2995 /*
2996  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2997  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2998  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2999  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
3000  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
3001  */
3002 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
3003 {
3004         struct cpuset *parent;
3005
3006         /*
3007          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
3008          * has online cpus, so can't be empty).
3009          */
3010         parent = parent_cs(cs);
3011         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
3012                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
3013                 parent = parent_cs(parent);
3014
3015         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
3016                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
3017                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
3018                 pr_cont("\n");
3019         }
3020 }
3021
3022 static void
3023 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
3024                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3025                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
3026 {
3027         bool is_empty;
3028
3029         spin_lock_irq(&callback_lock);
3030         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
3031         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3032         cs->mems_allowed = *new_mems;
3033         cs->effective_mems = *new_mems;
3034         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3035
3036         /*
3037          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
3038          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
3039          */
3040         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
3041                 update_tasks_cpumask(cs);
3042         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
3043                 update_tasks_nodemask(cs);
3044
3045         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
3046                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
3047
3048         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3049
3050         /*
3051          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
3052          * This is full cgroup operation which will also call back into
3053          * cpuset. Should be done outside any lock.
3054          */
3055         if (is_empty)
3056                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
3057
3058         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3059 }
3060
3061 static void
3062 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
3063                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3064                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
3065 {
3066         if (cpumask_empty(new_cpus))
3067                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
3068         if (nodes_empty(*new_mems))
3069                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
3070
3071         spin_lock_irq(&callback_lock);
3072         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3073         cs->effective_mems = *new_mems;
3074         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3075
3076         if (cpus_updated)
3077                 update_tasks_cpumask(cs);
3078         if (mems_updated)
3079                 update_tasks_nodemask(cs);
3080 }
3081
3082 static bool force_rebuild;
3083
3084 void cpuset_force_rebuild(void)
3085 {
3086         force_rebuild = true;
3087 }
3088
3089 /**
3090  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
3091  * @cs: cpuset in interest
3092  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
3093  *
3094  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
3095  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
3096  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
3097  */
3098 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
3099 {
3100         static cpumask_t new_cpus;
3101         static nodemask_t new_mems;
3102         bool cpus_updated;
3103         bool mems_updated;
3104         struct cpuset *parent;
3105 retry:
3106         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
3107
3108         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3109
3110         /*
3111          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3112          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3113          */
3114         if (cs->attach_in_progress) {
3115                 percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3116                 goto retry;
3117         }
3118
3119         parent = parent_cs(cs);
3120         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3121         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3122
3123         if (cs->nr_subparts_cpus)
3124                 /*
3125                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3126                  * do not show up in effective_cpus.
3127                  */
3128                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3129
3130         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3131                 goto update_tasks;
3132
3133         /*
3134          * In the unlikely event that a partition root has empty
3135          * effective_cpus or its parent becomes erroneous, we have to
3136          * transition it to the erroneous state.
3137          */
3138         if (is_partition_root(cs) && (cpumask_empty(&new_cpus) ||
3139            (parent->partition_root_state == PRS_ERROR))) {
3140                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3141                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3142                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3143                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3144                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3145                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3146                 }
3147
3148                 /*
3149                  * If the effective_cpus is empty because the child
3150                  * partitions take away all the CPUs, we can keep
3151                  * the current partition and let the child partitions
3152                  * fight for available CPUs.
3153                  */
3154                 if ((parent->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3155                      cpumask_empty(&new_cpus)) {
3156                         int old_prs;
3157
3158                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
3159                                                        NULL, tmp);
3160                         old_prs = cs->partition_root_state;
3161                         if (old_prs != PRS_ERROR) {
3162                                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3163                                 cs->partition_root_state = PRS_ERROR;
3164                                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3165                                 notify_partition_change(cs, old_prs, PRS_ERROR);
3166                         }
3167                 }
3168                 cpuset_force_rebuild();
3169         }
3170
3171         /*
3172          * On the other hand, an erroneous partition root may be transitioned
3173          * back to a regular one or a partition root with no CPU allocated
3174          * from the parent may change to erroneous.
3175          */
3176         if (is_partition_root(parent) &&
3177            ((cs->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3178             !cpumask_intersects(&new_cpus, parent->subparts_cpus)) &&
3179              update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp))
3180                 cpuset_force_rebuild();
3181
3182 update_tasks:
3183         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3184         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3185
3186         if (is_in_v2_mode())
3187                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3188                                      cpus_updated, mems_updated);
3189         else
3190                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3191                                             cpus_updated, mems_updated);
3192
3193         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3194 }
3195
3196 /**
3197  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3198  *
3199  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3200  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3201  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3202  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3203  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3204  *
3205  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3206  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3207  * all descendants.
3208  *
3209  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3210  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3211  */
3212 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3213 {
3214         static cpumask_t new_cpus;
3215         static nodemask_t new_mems;
3216         bool cpus_updated, mems_updated;
3217         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3218         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3219
3220         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3221                 ptmp = &tmp;
3222
3223         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3224
3225         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3226         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3227         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3228
3229         /*
3230          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3231          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3232          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3233          */
3234         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3235         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3236
3237         /*
3238          * In the rare case that hotplug removes all the cpus in subparts_cpus,
3239          * we assumed that cpus are updated.
3240          */
3241         if (!cpus_updated && top_cpuset.nr_subparts_cpus)
3242                 cpus_updated = true;
3243
3244         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3245         if (cpus_updated) {
3246                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3247                 if (!on_dfl)
3248                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3249                 /*
3250                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3251                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3252                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3253                  * fight for the CPUs again.
3254                  */
3255                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3256                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3257                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3258                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3259                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3260                         } else {
3261                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3262                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3263                         }
3264                 }
3265                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3266                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3267                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3268         }
3269
3270         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3271         if (mems_updated) {
3272                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3273                 if (!on_dfl)
3274                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3275                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3276                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3277                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3278         }
3279
3280         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3281
3282         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3283         if (cpus_updated || mems_updated) {
3284                 struct cpuset *cs;
3285                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3286
3287                 rcu_read_lock();
3288                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3289                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3290                                 continue;
3291                         rcu_read_unlock();
3292
3293                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3294
3295                         rcu_read_lock();
3296                         css_put(&cs->css);
3297                 }
3298                 rcu_read_unlock();
3299         }
3300
3301         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3302         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3303                 force_rebuild = false;
3304                 rebuild_sched_domains();
3305         }
3306
3307         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3308 }
3309
3310 void cpuset_update_active_cpus(void)
3311 {
3312         /*
3313          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3314          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3315          * to a work item to avoid reverse locking order.
3316          */
3317         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3318 }
3319
3320 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3321 {
3322         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3323 }
3324
3325 /*
3326  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3327  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3328  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3329  */
3330 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3331                                 unsigned long action, void *arg)
3332 {
3333         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3334         return NOTIFY_OK;
3335 }
3336
3337 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
3338         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
3339         .priority = 10,         /* ??! */
3340 };
3341
3342 /**
3343  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3344  *
3345  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3346  */
3347 void __init cpuset_init_smp(void)
3348 {
3349         /*
3350          * cpus_allowd/mems_allowed set to v2 values in the initial
3351          * cpuset_bind() call will be reset to v1 values in another
3352          * cpuset_bind() call when v1 cpuset is mounted.
3353          */
3354         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3355
3356         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3357         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3358
3359         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
3360
3361         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3362         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3363 }
3364
3365 /**
3366  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3367  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3368  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3369  *
3370  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3371  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3372  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3373  * tasks cpuset.
3374  **/
3375
3376 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3377 {
3378         unsigned long flags;
3379
3380         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3381         guarantee_online_cpus(tsk, pmask);
3382         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3383 }
3384
3385 /**
3386  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
3387  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
3388  *
3389  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
3390  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
3391  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
3392  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
3393  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
3394  * _every_ other avenue has been traveled.
3395  *
3396  * Returns true if the affinity of @tsk was changed, false otherwise.
3397  **/
3398
3399 bool cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3400 {
3401         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3402         const struct cpumask *cs_mask;
3403         bool changed = false;
3404
3405         rcu_read_lock();
3406         cs_mask = task_cs(tsk)->cpus_allowed;
3407         if (is_in_v2_mode() && cpumask_subset(cs_mask, possible_mask)) {
3408                 do_set_cpus_allowed(tsk, cs_mask);
3409                 changed = true;
3410         }
3411         rcu_read_unlock();
3412
3413         /*
3414          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
3415          *
3416          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
3417          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
3418          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
3419          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
3420          * which takes task_rq_lock().
3421          *
3422          * If we are called after it dropped the lock we must see all
3423          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
3424          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
3425          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
3426          *
3427          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
3428          * if required.
3429          */
3430         return changed;
3431 }
3432
3433 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
3434 {
3435         nodes_setall(current->mems_allowed);
3436 }
3437
3438 /**
3439  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
3440  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
3441  *
3442  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
3443  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3444  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
3445  * tasks cpuset.
3446  **/
3447
3448 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
3449 {
3450         nodemask_t mask;
3451         unsigned long flags;
3452
3453         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3454         rcu_read_lock();
3455         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
3456         rcu_read_unlock();
3457         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3458
3459         return mask;
3460 }
3461
3462 /**
3463  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. current mems_allowed
3464  * @nodemask: the nodemask to be checked
3465  *
3466  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
3467  */
3468 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
3469 {
3470         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
3471 }
3472
3473 /*
3474  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
3475  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
3476  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
3477  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
3478  */
3479 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
3480 {
3481         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
3482                 cs = parent_cs(cs);
3483         return cs;
3484 }
3485
3486 /**
3487  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
3488  * @node: is this an allowed node?
3489  * @gfp_mask: memory allocation flags
3490  *
3491  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
3492  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
3493  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
3494  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
3495  * Otherwise, no.
3496  *
3497  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
3498  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
3499  * unless the task has been OOM killed.
3500  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
3501  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
3502  *
3503  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
3504  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
3505  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
3506  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
3507  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
3508  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
3509  *
3510  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
3511  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
3512  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
3513  * in interrupt, of course).
3514  *
3515  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
3516  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
3517  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
3518  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
3519  * affect that:
3520  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
3521  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
3522  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
3523  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
3524  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
3525  */
3526 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
3527 {
3528         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
3529         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
3530         unsigned long flags;
3531
3532         if (in_interrupt())
3533                 return true;
3534         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
3535                 return true;
3536         /*
3537          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
3538          * been OOM killed to get memory anywhere.
3539          */
3540         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
3541                 return true;
3542         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
3543                 return false;
3544
3545         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
3546                 return true;
3547
3548         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
3549         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3550
3551         rcu_read_lock();
3552         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
3553         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
3554         rcu_read_unlock();
3555
3556         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3557         return allowed;
3558 }
3559
3560 /**
3561  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
3562  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
3563  *
3564  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
3565  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
3566  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
3567  * to determine on which node to start looking, as it will for
3568  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
3569  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
3570  * local node to look for a free page, rather spread the starting
3571  * node around the tasks mems_allowed nodes.
3572  *
3573  * We don't have to worry about the returned node being offline
3574  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
3575  *
3576  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
3577  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
3578  * should not be possible for the following code to return an
3579  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
3580  * is not returning the node where the allocation must be, only
3581  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
3582  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
3583  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
3584  * See kmem_cache_alloc_node().
3585  */
3586
3587 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
3588 {
3589         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
3590 }
3591
3592 int cpuset_mem_spread_node(void)
3593 {
3594         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3595                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
3596                         node_random(&current->mems_allowed);
3597
3598         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
3599 }
3600
3601 int cpuset_slab_spread_node(void)
3602 {
3603         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3604                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
3605                         node_random(&current->mems_allowed);
3606
3607         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
3608 }
3609
3610 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
3611
3612 /**
3613  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
3614  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
3615  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
3616  *
3617  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
3618  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
3619  * one of the task's memory usage might impact the memory available
3620  * to the other.
3621  **/
3622
3623 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
3624                                    const struct task_struct *tsk2)
3625 {
3626         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
3627 }
3628
3629 /**
3630  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
3631  *
3632  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
3633  * mems_allowed to the kernel log.
3634  */
3635 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
3636 {
3637         struct cgroup *cgrp;
3638
3639         rcu_read_lock();
3640
3641         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
3642         pr_cont(",cpuset=");
3643         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
3644         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
3645                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
3646
3647         rcu_read_unlock();
3648 }
3649
3650 /*
3651  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
3652  * this flag is enabled by writing "1" to the special
3653  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
3654  */
3655
3656 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
3657
3658 /**
3659  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
3660  *
3661  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
3662  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
3663  *
3664  * This represents the rate at which some task in the cpuset
3665  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
3666  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
3667  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
3668  * or writing dirty pages.
3669  *
3670  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
3671  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
3672  * representing the recent rate of entry into the synchronous
3673  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
3674  **/
3675
3676 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
3677 {
3678         rcu_read_lock();
3679         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
3680         rcu_read_unlock();
3681 }
3682
3683 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
3684 /*
3685  * proc_cpuset_show()
3686  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
3687  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
3688  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
3689  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
3690  *    and we take cpuset_rwsem, keeping cpuset_attach() from changing it
3691  *    anyway.
3692  */
3693 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
3694                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
3695 {
3696         char *buf;
3697         struct cgroup_subsys_state *css;
3698         int retval;
3699
3700         retval = -ENOMEM;
3701         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3702         if (!buf)
3703                 goto out;
3704
3705         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
3706         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
3707                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
3708         css_put(css);
3709         if (retval >= PATH_MAX)
3710                 retval = -ENAMETOOLONG;
3711         if (retval < 0)
3712                 goto out_free;
3713         seq_puts(m, buf);
3714         seq_putc(m, '\n');
3715         retval = 0;
3716 out_free:
3717         kfree(buf);
3718 out:
3719         return retval;
3720 }
3721 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
3722
3723 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
3724 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
3725 {
3726         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
3727                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3728         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
3729                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3730 }