GNU Linux-libre 4.14.262-gnu1
[releases.git] / kernel / cgroup / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/sched/mm.h>
48 #include <linux/sched/task.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/security.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/stat.h>
54 #include <linux/string.h>
55 #include <linux/time.h>
56 #include <linux/time64.h>
57 #include <linux/backing-dev.h>
58 #include <linux/sort.h>
59 #include <linux/oom.h>
60
61 #include <linux/uaccess.h>
62 #include <linux/atomic.h>
63 #include <linux/mutex.h>
64 #include <linux/cgroup.h>
65 #include <linux/wait.h>
66
67 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
68 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
69
70 /* See "Frequency meter" comments, below. */
71
72 struct fmeter {
73         int cnt;                /* unprocessed events count */
74         int val;                /* most recent output value */
75         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
76         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
77 };
78
79 struct cpuset {
80         struct cgroup_subsys_state css;
81
82         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
83
84         /*
85          * On default hierarchy:
86          *
87          * The user-configured masks can only be changed by writing to
88          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
89          * parent masks.
90          *
91          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
92          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
93          * changed or hotplug happens.
94          *
95          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
96          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
97          *
98          *
99          * On legacy hierachy:
100          *
101          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
102          */
103
104         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
105         cpumask_var_t cpus_allowed;
106         nodemask_t mems_allowed;
107
108         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
109         cpumask_var_t effective_cpus;
110         nodemask_t effective_mems;
111
112         /*
113          * This is old Memory Nodes tasks took on.
114          *
115          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
116          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
117          *   task is moved into it.
118          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
119          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
120          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
121          */
122         nodemask_t old_mems_allowed;
123
124         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
125
126         /*
127          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
128          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
129          */
130         int attach_in_progress;
131
132         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
133         int pn;
134
135         /* for custom sched domain */
136         int relax_domain_level;
137 };
138
139 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
140 {
141         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
142 }
143
144 /* Retrieve the cpuset for a task */
145 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
146 {
147         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
148 }
149
150 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
151 {
152         return css_cs(cs->css.parent);
153 }
154
155 #ifdef CONFIG_NUMA
156 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
157 {
158         return task->mempolicy;
159 }
160 #else
161 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
162 {
163         return false;
164 }
165 #endif
166
167
168 /* bits in struct cpuset flags field */
169 typedef enum {
170         CS_ONLINE,
171         CS_CPU_EXCLUSIVE,
172         CS_MEM_EXCLUSIVE,
173         CS_MEM_HARDWALL,
174         CS_MEMORY_MIGRATE,
175         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
176         CS_SPREAD_PAGE,
177         CS_SPREAD_SLAB,
178 } cpuset_flagbits_t;
179
180 /* convenient tests for these bits */
181 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
182 {
183         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
184 }
185
186 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
187 {
188         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
189 }
190
191 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
192 {
193         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
194 }
195
196 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
197 {
198         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
199 }
200
201 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
202 {
203         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
204 }
205
206 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
207 {
208         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
209 }
210
211 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
212 {
213         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
214 }
215
216 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
217 {
218         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
219 }
220
221 static struct cpuset top_cpuset = {
222         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
223                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
224 };
225
226 /**
227  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
228  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
229  * @pos_css: used for iteration
230  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
231  *
232  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
233  * with RCU read locked.
234  */
235 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
236         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
237                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
238
239 /**
240  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
241  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
242  * @pos_css: used for iteration
243  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
244  *
245  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
246  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
247  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
248  * iteration and the first node to be visited.
249  */
250 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
251         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
252                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
253
254 /*
255  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
256  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
257  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
258  * comment.
259  *
260  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
261  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
262  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
263  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
264  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
265  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
266  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
267  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
268  * everyone else.
269  *
270  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
271  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
272  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
273  * __alloc_pages().
274  *
275  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
276  * access to cpusets.
277  *
278  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
279  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
280  * them.
281  *
282  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
283  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
284  * cpumasks and nodemasks.
285  *
286  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
287  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
288  */
289
290 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
291 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
292
293 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
294
295 /*
296  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
297  */
298 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
299 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
300
301 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
302
303 /*
304  * Cgroup v2 behavior is used when on default hierarchy or the
305  * cgroup_v2_mode flag is set.
306  */
307 static inline bool is_in_v2_mode(void)
308 {
309         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
310               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
311 }
312
313 /*
314  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
315  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
316  * silently switch it to mount "cgroup" instead
317  */
318 static struct dentry *cpuset_mount(struct file_system_type *fs_type,
319                          int flags, const char *unused_dev_name, void *data)
320 {
321         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
322         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENODEV);
323         if (cgroup_fs) {
324                 char mountopts[] =
325                         "cpuset,noprefix,"
326                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
327                 ret = cgroup_fs->mount(cgroup_fs, flags,
328                                            unused_dev_name, mountopts);
329                 put_filesystem(cgroup_fs);
330         }
331         return ret;
332 }
333
334 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
335         .name = "cpuset",
336         .mount = cpuset_mount,
337 };
338
339 /*
340  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
341  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
342  * until we find one that does have some online cpus.
343  *
344  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
345  * of cpu_online_mask.
346  *
347  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
348  */
349 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
350 {
351         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, cpu_online_mask)) {
352                 cs = parent_cs(cs);
353                 if (unlikely(!cs)) {
354                         /*
355                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
356                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
357                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
358                          * cpuset's effective_cpus is on its way to to be
359                          * identical to cpu_online_mask.
360                          */
361                         cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
362                         return;
363                 }
364         }
365         cpumask_and(pmask, cs->effective_cpus, cpu_online_mask);
366 }
367
368 /*
369  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
370  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
371  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
372  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
373  *
374  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
375  * of node_states[N_MEMORY].
376  *
377  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
378  */
379 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
380 {
381         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
382                 cs = parent_cs(cs);
383         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
384 }
385
386 /*
387  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
388  *
389  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
390  */
391 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
392                                         struct task_struct *tsk)
393 {
394         if (is_spread_page(cs))
395                 task_set_spread_page(tsk);
396         else
397                 task_clear_spread_page(tsk);
398
399         if (is_spread_slab(cs))
400                 task_set_spread_slab(tsk);
401         else
402                 task_clear_spread_slab(tsk);
403 }
404
405 /*
406  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
407  *
408  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
409  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
410  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
411  */
412
413 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
414 {
415         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
416                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
417                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
418                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
419 }
420
421 /**
422  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
423  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
424  */
425 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
426 {
427         struct cpuset *trial;
428
429         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
430         if (!trial)
431                 return NULL;
432
433         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
434                 goto free_cs;
435         if (!alloc_cpumask_var(&trial->effective_cpus, GFP_KERNEL))
436                 goto free_cpus;
437
438         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
439         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
440         return trial;
441
442 free_cpus:
443         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
444 free_cs:
445         kfree(trial);
446         return NULL;
447 }
448
449 /**
450  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
451  * @trial: the trial cpuset to be freed
452  */
453 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
454 {
455         free_cpumask_var(trial->effective_cpus);
456         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
457         kfree(trial);
458 }
459
460 /*
461  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
462  *                     follows the structural rules for cpusets.
463  *
464  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
465  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
466  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
467  * cpuset_mutex held.
468  *
469  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
470  * such as list traversal that depend on the actual address of the
471  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
472  *
473  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
474  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
475  * or flags changed to new, trial values.
476  *
477  * Return 0 if valid, -errno if not.
478  */
479
480 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
481 {
482         struct cgroup_subsys_state *css;
483         struct cpuset *c, *par;
484         int ret;
485
486         rcu_read_lock();
487
488         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
489         ret = -EBUSY;
490         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
491                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
492                         goto out;
493
494         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
495         ret = 0;
496         if (cur == &top_cpuset)
497                 goto out;
498
499         par = parent_cs(cur);
500
501         /* On legacy hiearchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
502         ret = -EACCES;
503         if (!is_in_v2_mode() && !is_cpuset_subset(trial, par))
504                 goto out;
505
506         /*
507          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
508          * overlap
509          */
510         ret = -EINVAL;
511         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
512                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
513                     c != cur &&
514                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
515                         goto out;
516                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
517                     c != cur &&
518                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
519                         goto out;
520         }
521
522         /*
523          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
524          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
525          */
526         ret = -ENOSPC;
527         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
528                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
529                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
530                         goto out;
531                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
532                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
533                         goto out;
534         }
535
536         /*
537          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
538          * tasks.
539          */
540         ret = -EBUSY;
541         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
542             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
543                                        trial->cpus_allowed))
544                 goto out;
545
546         ret = 0;
547 out:
548         rcu_read_unlock();
549         return ret;
550 }
551
552 #ifdef CONFIG_SMP
553 /*
554  * Helper routine for generate_sched_domains().
555  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
556  */
557 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
558 {
559         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
560 }
561
562 static void
563 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
564 {
565         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
566                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
567         return;
568 }
569
570 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
571                                     struct cpuset *root_cs)
572 {
573         struct cpuset *cp;
574         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
575
576         rcu_read_lock();
577         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
578                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
579                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
580                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
581                         continue;
582                 }
583
584                 if (is_sched_load_balance(cp))
585                         update_domain_attr(dattr, cp);
586         }
587         rcu_read_unlock();
588 }
589
590 /* Must be called with cpuset_mutex held.  */
591 static inline int nr_cpusets(void)
592 {
593         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
594         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
595 }
596
597 /*
598  * generate_sched_domains()
599  *
600  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
601  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
602  * union is a subset of that set.
603  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
604  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
605  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
606  * partition.
607  *
608  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroups/cpusets.txt
609  * for a background explanation of this.
610  *
611  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
612  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
613  * domains when operating in the severe memory shortage situations
614  * that could cause allocation failures below.
615  *
616  * Must be called with cpuset_mutex held.
617  *
618  * The three key local variables below are:
619  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
620  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
621  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
622  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
623  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
624  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
625  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
626  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
627  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
628  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
629  *         is a subset of one of these domains, while there are as
630  *         many such domains as possible, each as small as possible.
631  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
632  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
633  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
634  *         value to determine what partition elements (sched domains)
635  *         were changed (added or removed.)
636  *
637  * Finding the best partition (set of domains):
638  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
639  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
640  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
641  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
642  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
643  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
644  *      any such pairs.
645  *
646  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
647  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
648  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
649  *      partition_sched_domains().
650  */
651 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
652                         struct sched_domain_attr **attributes)
653 {
654         struct cpuset *cp;      /* scans q */
655         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
656         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
657         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
658         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
659         cpumask_var_t non_isolated_cpus;  /* load balanced CPUs */
660         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
661         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
662         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
663         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
664
665         doms = NULL;
666         dattr = NULL;
667         csa = NULL;
668
669         if (!alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL))
670                 goto done;
671         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
672
673         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
674         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
675                 ndoms = 1;
676                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
677                 if (!doms)
678                         goto done;
679
680                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
681                 if (dattr) {
682                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
683                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
684                 }
685                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
686                                      non_isolated_cpus);
687
688                 goto done;
689         }
690
691         csa = kmalloc(nr_cpusets() * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
692         if (!csa)
693                 goto done;
694         csn = 0;
695
696         rcu_read_lock();
697         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
698                 if (cp == &top_cpuset)
699                         continue;
700                 /*
701                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
702                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
703                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
704                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
705                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
706                  * the corresponding sched domain.
707                  */
708                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
709                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
710                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed, non_isolated_cpus)))
711                         continue;
712
713                 if (is_sched_load_balance(cp))
714                         csa[csn++] = cp;
715
716                 /* skip @cp's subtree */
717                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
718         }
719         rcu_read_unlock();
720
721         for (i = 0; i < csn; i++)
722                 csa[i]->pn = i;
723         ndoms = csn;
724
725 restart:
726         /* Find the best partition (set of sched domains) */
727         for (i = 0; i < csn; i++) {
728                 struct cpuset *a = csa[i];
729                 int apn = a->pn;
730
731                 for (j = 0; j < csn; j++) {
732                         struct cpuset *b = csa[j];
733                         int bpn = b->pn;
734
735                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
736                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
737                                         struct cpuset *c = csa[k];
738
739                                         if (c->pn == bpn)
740                                                 c->pn = apn;
741                                 }
742                                 ndoms--;        /* one less element */
743                                 goto restart;
744                         }
745                 }
746         }
747
748         /*
749          * Now we know how many domains to create.
750          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
751          */
752         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
753         if (!doms)
754                 goto done;
755
756         /*
757          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
758          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
759          */
760         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
761
762         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
763                 struct cpuset *a = csa[i];
764                 struct cpumask *dp;
765                 int apn = a->pn;
766
767                 if (apn < 0) {
768                         /* Skip completed partitions */
769                         continue;
770                 }
771
772                 dp = doms[nslot];
773
774                 if (nslot == ndoms) {
775                         static int warnings = 10;
776                         if (warnings) {
777                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
778                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
779                                 warnings--;
780                         }
781                         continue;
782                 }
783
784                 cpumask_clear(dp);
785                 if (dattr)
786                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
787                 for (j = i; j < csn; j++) {
788                         struct cpuset *b = csa[j];
789
790                         if (apn == b->pn) {
791                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
792                                 cpumask_and(dp, dp, non_isolated_cpus);
793                                 if (dattr)
794                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
795
796                                 /* Done with this partition */
797                                 b->pn = -1;
798                         }
799                 }
800                 nslot++;
801         }
802         BUG_ON(nslot != ndoms);
803
804 done:
805         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
806         kfree(csa);
807
808         /*
809          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
810          * See comments in partition_sched_domains().
811          */
812         if (doms == NULL)
813                 ndoms = 1;
814
815         *domains    = doms;
816         *attributes = dattr;
817         return ndoms;
818 }
819
820 /*
821  * Rebuild scheduler domains.
822  *
823  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
824  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
825  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
826  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
827  * scheduler's dynamic sched domains.
828  *
829  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
830  */
831 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
832 {
833         struct sched_domain_attr *attr;
834         cpumask_var_t *doms;
835         int ndoms;
836
837         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
838         get_online_cpus();
839
840         /*
841          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
842          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
843          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
844          */
845         if (!cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
846                 goto out;
847
848         /* Generate domain masks and attrs */
849         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
850
851         /* Have scheduler rebuild the domains */
852         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
853 out:
854         put_online_cpus();
855 }
856 #else /* !CONFIG_SMP */
857 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
858 {
859 }
860 #endif /* CONFIG_SMP */
861
862 void rebuild_sched_domains(void)
863 {
864         mutex_lock(&cpuset_mutex);
865         rebuild_sched_domains_locked();
866         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
867 }
868
869 /**
870  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
871  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
872  *
873  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
874  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
875  * cpuset membership stays stable.
876  */
877 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
878 {
879         struct css_task_iter it;
880         struct task_struct *task;
881
882         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
883         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
884                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
885         css_task_iter_end(&it);
886 }
887
888 /*
889  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
890  * @cs: the cpuset to consider
891  * @new_cpus: temp variable for calculating new effective_cpus
892  *
893  * When congifured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
894  * and all its descendants need to be updated.
895  *
896  * On legacy hierachy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
897  *
898  * Called with cpuset_mutex held
899  */
900 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
901 {
902         struct cpuset *cp;
903         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
904         bool need_rebuild_sched_domains = false;
905
906         rcu_read_lock();
907         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
908                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
909
910                 cpumask_and(new_cpus, cp->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
911
912                 /*
913                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
914                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
915                  */
916                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(new_cpus))
917                         cpumask_copy(new_cpus, parent->effective_cpus);
918
919                 /* Skip the whole subtree if the cpumask remains the same. */
920                 if (cpumask_equal(new_cpus, cp->effective_cpus)) {
921                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
922                         continue;
923                 }
924
925                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
926                         continue;
927                 rcu_read_unlock();
928
929                 spin_lock_irq(&callback_lock);
930                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, new_cpus);
931                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
932
933                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
934                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
935
936                 update_tasks_cpumask(cp);
937
938                 /*
939                  * If the effective cpumask of any non-empty cpuset is changed,
940                  * we need to rebuild sched domains.
941                  */
942                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
943                     is_sched_load_balance(cp))
944                         need_rebuild_sched_domains = true;
945
946                 rcu_read_lock();
947                 css_put(&cp->css);
948         }
949         rcu_read_unlock();
950
951         if (need_rebuild_sched_domains)
952                 rebuild_sched_domains_locked();
953 }
954
955 /**
956  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
957  * @cs: the cpuset to consider
958  * @trialcs: trial cpuset
959  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
960  */
961 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
962                           const char *buf)
963 {
964         int retval;
965
966         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
967         if (cs == &top_cpuset)
968                 return -EACCES;
969
970         /*
971          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
972          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
973          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
974          * with tasks have cpus.
975          */
976         if (!*buf) {
977                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
978         } else {
979                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
980                 if (retval < 0)
981                         return retval;
982
983                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
984                                     top_cpuset.cpus_allowed))
985                         return -EINVAL;
986         }
987
988         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
989         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
990                 return 0;
991
992         retval = validate_change(cs, trialcs);
993         if (retval < 0)
994                 return retval;
995
996         spin_lock_irq(&callback_lock);
997         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
998         spin_unlock_irq(&callback_lock);
999
1000         /* use trialcs->cpus_allowed as a temp variable */
1001         update_cpumasks_hier(cs, trialcs->cpus_allowed);
1002         return 0;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1007  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1008  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1009  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1010  * cpuset_migrate_mm_wq.
1011  */
1012
1013 struct cpuset_migrate_mm_work {
1014         struct work_struct      work;
1015         struct mm_struct        *mm;
1016         nodemask_t              from;
1017         nodemask_t              to;
1018 };
1019
1020 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1021 {
1022         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1023                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1024
1025         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1026         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1027         mmput(mwork->mm);
1028         kfree(mwork);
1029 }
1030
1031 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1032                                                         const nodemask_t *to)
1033 {
1034         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1035
1036         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1037         if (mwork) {
1038                 mwork->mm = mm;
1039                 mwork->from = *from;
1040                 mwork->to = *to;
1041                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1042                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1043         } else {
1044                 mmput(mm);
1045         }
1046 }
1047
1048 static void cpuset_post_attach(void)
1049 {
1050         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1051 }
1052
1053 /*
1054  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1055  * @tsk: the task to change
1056  * @newmems: new nodes that the task will be set
1057  *
1058  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1059  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1060  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1061  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1062  */
1063 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1064                                         nodemask_t *newmems)
1065 {
1066         task_lock(tsk);
1067
1068         local_irq_disable();
1069         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1070
1071         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1072         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1073         tsk->mems_allowed = *newmems;
1074
1075         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1076         local_irq_enable();
1077
1078         task_unlock(tsk);
1079 }
1080
1081 static void *cpuset_being_rebound;
1082
1083 /**
1084  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1085  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1086  *
1087  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1088  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1089  * cpuset membership stays stable.
1090  */
1091 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1092 {
1093         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1094         struct css_task_iter it;
1095         struct task_struct *task;
1096
1097         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1098
1099         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1100
1101         /*
1102          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1103          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1104          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1105          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1106          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1107          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1108          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1109          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1110          */
1111         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1112         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1113                 struct mm_struct *mm;
1114                 bool migrate;
1115
1116                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1117
1118                 mm = get_task_mm(task);
1119                 if (!mm)
1120                         continue;
1121
1122                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1123
1124                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1125                 if (migrate)
1126                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1127                 else
1128                         mmput(mm);
1129         }
1130         css_task_iter_end(&it);
1131
1132         /*
1133          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1134          * cs->old_mems_allowed.
1135          */
1136         cs->old_mems_allowed = newmems;
1137
1138         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1139         cpuset_being_rebound = NULL;
1140 }
1141
1142 /*
1143  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1144  * @cs: the cpuset to consider
1145  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1146  *
1147  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1148  * and all its descendants need to be updated.
1149  *
1150  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1151  *
1152  * Called with cpuset_mutex held
1153  */
1154 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1155 {
1156         struct cpuset *cp;
1157         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1158
1159         rcu_read_lock();
1160         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1161                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1162
1163                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1164
1165                 /*
1166                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1167                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1168                  */
1169                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
1170                         *new_mems = parent->effective_mems;
1171
1172                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1173                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1174                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1175                         continue;
1176                 }
1177
1178                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1179                         continue;
1180                 rcu_read_unlock();
1181
1182                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1183                 cp->effective_mems = *new_mems;
1184                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1185
1186                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1187                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1188
1189                 update_tasks_nodemask(cp);
1190
1191                 rcu_read_lock();
1192                 css_put(&cp->css);
1193         }
1194         rcu_read_unlock();
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1199  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1200  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1201  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1202  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1203  * migrate the tasks pages to the new memory.
1204  *
1205  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1206  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1207  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1208  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1209  */
1210 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1211                            const char *buf)
1212 {
1213         int retval;
1214
1215         /*
1216          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1217          * it's read-only
1218          */
1219         if (cs == &top_cpuset) {
1220                 retval = -EACCES;
1221                 goto done;
1222         }
1223
1224         /*
1225          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1226          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1227          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1228          * with tasks have memory.
1229          */
1230         if (!*buf) {
1231                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1232         } else {
1233                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1234                 if (retval < 0)
1235                         goto done;
1236
1237                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1238                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1239                         retval = -EINVAL;
1240                         goto done;
1241                 }
1242         }
1243
1244         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1245                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1246                 goto done;
1247         }
1248         retval = validate_change(cs, trialcs);
1249         if (retval < 0)
1250                 goto done;
1251
1252         spin_lock_irq(&callback_lock);
1253         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1254         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1255
1256         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1257         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1258 done:
1259         return retval;
1260 }
1261
1262 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1263 {
1264         int ret;
1265
1266         rcu_read_lock();
1267         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1268         rcu_read_unlock();
1269
1270         return ret;
1271 }
1272
1273 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1274 {
1275 #ifdef CONFIG_SMP
1276         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1277                 return -EINVAL;
1278 #endif
1279
1280         if (val != cs->relax_domain_level) {
1281                 cs->relax_domain_level = val;
1282                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1283                     is_sched_load_balance(cs))
1284                         rebuild_sched_domains_locked();
1285         }
1286
1287         return 0;
1288 }
1289
1290 /**
1291  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1292  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1293  *
1294  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1295  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1296  * stable.
1297  */
1298 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1299 {
1300         struct css_task_iter it;
1301         struct task_struct *task;
1302
1303         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1304         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1305                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1306         css_task_iter_end(&it);
1307 }
1308
1309 /*
1310  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1311  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1312  * cs:          the cpuset to update
1313  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1314  *
1315  * Call with cpuset_mutex held.
1316  */
1317
1318 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1319                        int turning_on)
1320 {
1321         struct cpuset *trialcs;
1322         int balance_flag_changed;
1323         int spread_flag_changed;
1324         int err;
1325
1326         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1327         if (!trialcs)
1328                 return -ENOMEM;
1329
1330         if (turning_on)
1331                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1332         else
1333                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1334
1335         err = validate_change(cs, trialcs);
1336         if (err < 0)
1337                 goto out;
1338
1339         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1340                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1341
1342         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1343                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1344
1345         spin_lock_irq(&callback_lock);
1346         cs->flags = trialcs->flags;
1347         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1348
1349         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1350                 rebuild_sched_domains_locked();
1351
1352         if (spread_flag_changed)
1353                 update_tasks_flags(cs);
1354 out:
1355         free_trial_cpuset(trialcs);
1356         return err;
1357 }
1358
1359 /*
1360  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1361  *
1362  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1363  * event frequency meter.  There are four routines:
1364  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1365  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1366  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1367  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1368  *
1369  * A common data structure is passed to each of these routines,
1370  * which is used to keep track of the state required to manage the
1371  * frequency meter and its digital filter.
1372  *
1373  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1374  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1375  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1376  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1377  *
1378  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1379  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1380  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1381  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1382  *
1383  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1384  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1385  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1386  * will be stable.
1387  *
1388  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1389  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1390  *
1391  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1392  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1393  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1394  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1395  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1396  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1397  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1398  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1399  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1400  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1401  * each event.
1402  */
1403
1404 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1405 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
1406 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1407 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1408
1409 /* Initialize a frequency meter */
1410 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1411 {
1412         fmp->cnt = 0;
1413         fmp->val = 0;
1414         fmp->time = 0;
1415         spin_lock_init(&fmp->lock);
1416 }
1417
1418 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1419 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1420 {
1421         time64_t now;
1422         u32 ticks;
1423
1424         now = ktime_get_seconds();
1425         ticks = now - fmp->time;
1426
1427         if (ticks == 0)
1428                 return;
1429
1430         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1431         while (ticks-- > 0)
1432                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1433         fmp->time = now;
1434
1435         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1436         fmp->cnt = 0;
1437 }
1438
1439 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1440 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1441 {
1442         spin_lock(&fmp->lock);
1443         fmeter_update(fmp);
1444         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1445         spin_unlock(&fmp->lock);
1446 }
1447
1448 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1449 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1450 {
1451         int val;
1452
1453         spin_lock(&fmp->lock);
1454         fmeter_update(fmp);
1455         val = fmp->val;
1456         spin_unlock(&fmp->lock);
1457         return val;
1458 }
1459
1460 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
1461
1462 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1463 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1464 {
1465         struct cgroup_subsys_state *css;
1466         struct cpuset *cs;
1467         struct task_struct *task;
1468         int ret;
1469
1470         /* used later by cpuset_attach() */
1471         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
1472         cs = css_cs(css);
1473
1474         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1475
1476         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
1477         ret = -ENOSPC;
1478         if (!is_in_v2_mode() &&
1479             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1480                 goto out_unlock;
1481
1482         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1483                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
1484                 if (ret)
1485                         goto out_unlock;
1486                 ret = security_task_setscheduler(task);
1487                 if (ret)
1488                         goto out_unlock;
1489         }
1490
1491         /*
1492          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1493          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1494          */
1495         cs->attach_in_progress++;
1496         ret = 0;
1497 out_unlock:
1498         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1499         return ret;
1500 }
1501
1502 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1503 {
1504         struct cgroup_subsys_state *css;
1505         struct cpuset *cs;
1506
1507         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1508         cs = css_cs(css);
1509
1510         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1511         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1512         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1517  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1518  * allocate from cpuset_init().
1519  */
1520 static cpumask_var_t cpus_attach;
1521
1522 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1523 {
1524         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1525         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1526         struct task_struct *task;
1527         struct task_struct *leader;
1528         struct cgroup_subsys_state *css;
1529         struct cpuset *cs;
1530         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
1531
1532         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1533         cs = css_cs(css);
1534
1535         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1536
1537         /* prepare for attach */
1538         if (cs == &top_cpuset)
1539                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1540         else
1541                 guarantee_online_cpus(cs, cpus_attach);
1542
1543         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1544
1545         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1546                 /*
1547                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1548                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1549                  */
1550                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1551
1552                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1553                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1554         }
1555
1556         /*
1557          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
1558          * sleep and should be moved outside migration path proper.
1559          */
1560         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
1561         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
1562                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
1563
1564                 if (mm) {
1565                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1566
1567                         /*
1568                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
1569                          * here, except if this task is being moved
1570                          * automatically due to hotplug.  In that case
1571                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
1572                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
1573                          * migrate mm from.
1574                          */
1575                         if (is_memory_migrate(cs))
1576                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
1577                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
1578                         else
1579                                 mmput(mm);
1580                 }
1581         }
1582
1583         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1584
1585         cs->attach_in_progress--;
1586         if (!cs->attach_in_progress)
1587                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1588
1589         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1590 }
1591
1592 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1593
1594 typedef enum {
1595         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1596         FILE_CPULIST,
1597         FILE_MEMLIST,
1598         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1599         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1600         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1601         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1602         FILE_MEM_HARDWALL,
1603         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1604         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1605         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1606         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1607         FILE_SPREAD_PAGE,
1608         FILE_SPREAD_SLAB,
1609 } cpuset_filetype_t;
1610
1611 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1612                             u64 val)
1613 {
1614         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1615         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1616         int retval = 0;
1617
1618         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1619         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1620                 retval = -ENODEV;
1621                 goto out_unlock;
1622         }
1623
1624         switch (type) {
1625         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1626                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1627                 break;
1628         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1629                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1630                 break;
1631         case FILE_MEM_HARDWALL:
1632                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1633                 break;
1634         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1635                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1636                 break;
1637         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1638                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1639                 break;
1640         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1641                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1642                 break;
1643         case FILE_SPREAD_PAGE:
1644                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1645                 break;
1646         case FILE_SPREAD_SLAB:
1647                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1648                 break;
1649         default:
1650                 retval = -EINVAL;
1651                 break;
1652         }
1653 out_unlock:
1654         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1655         return retval;
1656 }
1657
1658 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1659                             s64 val)
1660 {
1661         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1662         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1663         int retval = -ENODEV;
1664
1665         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1666         if (!is_cpuset_online(cs))
1667                 goto out_unlock;
1668
1669         switch (type) {
1670         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1671                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1672                 break;
1673         default:
1674                 retval = -EINVAL;
1675                 break;
1676         }
1677 out_unlock:
1678         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1679         return retval;
1680 }
1681
1682 /*
1683  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1684  */
1685 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
1686                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
1687 {
1688         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
1689         struct cpuset *trialcs;
1690         int retval = -ENODEV;
1691
1692         buf = strstrip(buf);
1693
1694         /*
1695          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1696          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1697          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1698          * which can execute.
1699          *
1700          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1701          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1702          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1703          * after execution capability is restored.
1704          *
1705          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
1706          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
1707          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
1708          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
1709          * protection is okay as we check whether @cs is online after
1710          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
1711          * hierarchies.
1712          */
1713         css_get(&cs->css);
1714         kernfs_break_active_protection(of->kn);
1715         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1716
1717         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1718         if (!is_cpuset_online(cs))
1719                 goto out_unlock;
1720
1721         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1722         if (!trialcs) {
1723                 retval = -ENOMEM;
1724                 goto out_unlock;
1725         }
1726
1727         switch (of_cft(of)->private) {
1728         case FILE_CPULIST:
1729                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1730                 break;
1731         case FILE_MEMLIST:
1732                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1733                 break;
1734         default:
1735                 retval = -EINVAL;
1736                 break;
1737         }
1738
1739         free_trial_cpuset(trialcs);
1740 out_unlock:
1741         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1742         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
1743         css_put(&cs->css);
1744         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1745         return retval ?: nbytes;
1746 }
1747
1748 /*
1749  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1750  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1751  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1752  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1753  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1754  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1755  */
1756 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
1757 {
1758         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
1759         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
1760         int ret = 0;
1761
1762         spin_lock_irq(&callback_lock);
1763
1764         switch (type) {
1765         case FILE_CPULIST:
1766                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
1767                 break;
1768         case FILE_MEMLIST:
1769                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
1770                 break;
1771         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
1772                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
1773                 break;
1774         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
1775                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
1776                 break;
1777         default:
1778                 ret = -EINVAL;
1779         }
1780
1781         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1782         return ret;
1783 }
1784
1785 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1786 {
1787         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1788         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1789         switch (type) {
1790         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1791                 return is_cpu_exclusive(cs);
1792         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1793                 return is_mem_exclusive(cs);
1794         case FILE_MEM_HARDWALL:
1795                 return is_mem_hardwall(cs);
1796         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1797                 return is_sched_load_balance(cs);
1798         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1799                 return is_memory_migrate(cs);
1800         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1801                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1802         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1803                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1804         case FILE_SPREAD_PAGE:
1805                 return is_spread_page(cs);
1806         case FILE_SPREAD_SLAB:
1807                 return is_spread_slab(cs);
1808         default:
1809                 BUG();
1810         }
1811
1812         /* Unreachable but makes gcc happy */
1813         return 0;
1814 }
1815
1816 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1817 {
1818         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1819         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1820         switch (type) {
1821         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1822                 return cs->relax_domain_level;
1823         default:
1824                 BUG();
1825         }
1826
1827         /* Unrechable but makes gcc happy */
1828         return 0;
1829 }
1830
1831
1832 /*
1833  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1834  */
1835
1836 static struct cftype files[] = {
1837         {
1838                 .name = "cpus",
1839                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1840                 .write = cpuset_write_resmask,
1841                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1842                 .private = FILE_CPULIST,
1843         },
1844
1845         {
1846                 .name = "mems",
1847                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1848                 .write = cpuset_write_resmask,
1849                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1850                 .private = FILE_MEMLIST,
1851         },
1852
1853         {
1854                 .name = "effective_cpus",
1855                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1856                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1857         },
1858
1859         {
1860                 .name = "effective_mems",
1861                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1862                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1863         },
1864
1865         {
1866                 .name = "cpu_exclusive",
1867                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1868                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1869                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1870         },
1871
1872         {
1873                 .name = "mem_exclusive",
1874                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1875                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1876                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1877         },
1878
1879         {
1880                 .name = "mem_hardwall",
1881                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1882                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1883                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1884         },
1885
1886         {
1887                 .name = "sched_load_balance",
1888                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1889                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1890                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1891         },
1892
1893         {
1894                 .name = "sched_relax_domain_level",
1895                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1896                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1897                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1898         },
1899
1900         {
1901                 .name = "memory_migrate",
1902                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1903                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1904                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1905         },
1906
1907         {
1908                 .name = "memory_pressure",
1909                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1910                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1911         },
1912
1913         {
1914                 .name = "memory_spread_page",
1915                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1916                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1917                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1918         },
1919
1920         {
1921                 .name = "memory_spread_slab",
1922                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1923                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1924                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1925         },
1926
1927         {
1928                 .name = "memory_pressure_enabled",
1929                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1930                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1931                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1932                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1933         },
1934
1935         { }     /* terminate */
1936 };
1937
1938 /*
1939  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1940  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1941  */
1942
1943 static struct cgroup_subsys_state *
1944 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1945 {
1946         struct cpuset *cs;
1947
1948         if (!parent_css)
1949                 return &top_cpuset.css;
1950
1951         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1952         if (!cs)
1953                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1954         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
1955                 goto free_cs;
1956         if (!alloc_cpumask_var(&cs->effective_cpus, GFP_KERNEL))
1957                 goto free_cpus;
1958
1959         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1960         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1961         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1962         cpumask_clear(cs->effective_cpus);
1963         nodes_clear(cs->effective_mems);
1964         fmeter_init(&cs->fmeter);
1965         cs->relax_domain_level = -1;
1966
1967         return &cs->css;
1968
1969 free_cpus:
1970         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
1971 free_cs:
1972         kfree(cs);
1973         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1974 }
1975
1976 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1977 {
1978         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1979         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1980         struct cpuset *tmp_cs;
1981         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1982
1983         if (!parent)
1984                 return 0;
1985
1986         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1987
1988         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1989         if (is_spread_page(parent))
1990                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1991         if (is_spread_slab(parent))
1992                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1993
1994         cpuset_inc();
1995
1996         spin_lock_irq(&callback_lock);
1997         if (is_in_v2_mode()) {
1998                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
1999                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
2000         }
2001         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2002
2003         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
2004                 goto out_unlock;
2005
2006         /*
2007          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2008          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2009          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2010          *
2011          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2012          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2013          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2014          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2015          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2016          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2017          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2018          */
2019         rcu_read_lock();
2020         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2021                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2022                         rcu_read_unlock();
2023                         goto out_unlock;
2024                 }
2025         }
2026         rcu_read_unlock();
2027
2028         spin_lock_irq(&callback_lock);
2029         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2030         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2031         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2032         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2033         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2034 out_unlock:
2035         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2036         return 0;
2037 }
2038
2039 /*
2040  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2041  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2042  * will call rebuild_sched_domains_locked().
2043  */
2044
2045 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2046 {
2047         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2048
2049         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2050
2051         if (is_sched_load_balance(cs))
2052                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2053
2054         cpuset_dec();
2055         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2056
2057         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2058 }
2059
2060 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2061 {
2062         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2063
2064         free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
2065         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2066         kfree(cs);
2067 }
2068
2069 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2070 {
2071         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2072         spin_lock_irq(&callback_lock);
2073
2074         if (is_in_v2_mode()) {
2075                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2076                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2077         } else {
2078                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2079                              top_cpuset.effective_cpus);
2080                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2081         }
2082
2083         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2084         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2085 }
2086
2087 /*
2088  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2089  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2090  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2091  */
2092 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2093 {
2094         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2095                 return;
2096
2097         set_cpus_allowed_ptr(task, &current->cpus_allowed);
2098         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2099 }
2100
2101 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2102         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2103         .css_online     = cpuset_css_online,
2104         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2105         .css_free       = cpuset_css_free,
2106         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2107         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2108         .attach         = cpuset_attach,
2109         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2110         .bind           = cpuset_bind,
2111         .fork           = cpuset_fork,
2112         .legacy_cftypes = files,
2113         .early_init     = true,
2114 };
2115
2116 /**
2117  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2118  *
2119  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2120  **/
2121
2122 int __init cpuset_init(void)
2123 {
2124         int err = 0;
2125
2126         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
2127         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
2128
2129         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2130         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2131         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2132         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2133
2134         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2135         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2136         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2137
2138         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2139         if (err < 0)
2140                 return err;
2141
2142         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
2143
2144         return 0;
2145 }
2146
2147 /*
2148  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2149  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2150  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2151  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2152  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2153  */
2154 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2155 {
2156         struct cpuset *parent;
2157
2158         /*
2159          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2160          * has online cpus, so can't be empty).
2161          */
2162         parent = parent_cs(cs);
2163         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2164                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2165                 parent = parent_cs(parent);
2166
2167         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2168                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2169                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2170                 pr_cont("\n");
2171         }
2172 }
2173
2174 static void
2175 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2176                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2177                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2178 {
2179         bool is_empty;
2180
2181         spin_lock_irq(&callback_lock);
2182         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2183         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2184         cs->mems_allowed = *new_mems;
2185         cs->effective_mems = *new_mems;
2186         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2187
2188         /*
2189          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2190          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2191          */
2192         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2193                 update_tasks_cpumask(cs);
2194         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2195                 update_tasks_nodemask(cs);
2196
2197         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2198                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
2199
2200         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2201
2202         /*
2203          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
2204          * This is full cgroup operation which will also call back into
2205          * cpuset. Should be done outside any lock.
2206          */
2207         if (is_empty)
2208                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2209
2210         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2211 }
2212
2213 static void
2214 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
2215                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2216                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
2217 {
2218         if (cpumask_empty(new_cpus))
2219                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2220         if (nodes_empty(*new_mems))
2221                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2222
2223         spin_lock_irq(&callback_lock);
2224         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2225         cs->effective_mems = *new_mems;
2226         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2227
2228         if (cpus_updated)
2229                 update_tasks_cpumask(cs);
2230         if (mems_updated)
2231                 update_tasks_nodemask(cs);
2232 }
2233
2234 /**
2235  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2236  * @cs: cpuset in interest
2237  *
2238  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2239  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2240  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2241  */
2242 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2243 {
2244         static cpumask_t new_cpus;
2245         static nodemask_t new_mems;
2246         bool cpus_updated;
2247         bool mems_updated;
2248 retry:
2249         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2250
2251         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2252
2253         /*
2254          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2255          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2256          */
2257         if (cs->attach_in_progress) {
2258                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2259                 goto retry;
2260         }
2261
2262         cpumask_and(&new_cpus, cs->cpus_allowed, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2263         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent_cs(cs)->effective_mems);
2264
2265         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
2266         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
2267
2268         if (is_in_v2_mode())
2269                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
2270                                      cpus_updated, mems_updated);
2271         else
2272                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
2273                                             cpus_updated, mems_updated);
2274
2275         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2276 }
2277
2278 static bool force_rebuild;
2279
2280 void cpuset_force_rebuild(void)
2281 {
2282         force_rebuild = true;
2283 }
2284
2285 /**
2286  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2287  *
2288  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2289  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2290  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2291  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2292  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2293  *
2294  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2295  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2296  * all descendants.
2297  *
2298  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2299  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2300  */
2301 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2302 {
2303         static cpumask_t new_cpus;
2304         static nodemask_t new_mems;
2305         bool cpus_updated, mems_updated;
2306         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
2307
2308         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2309
2310         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2311         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2312         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2313
2314         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2315         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
2316
2317         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2318         if (cpus_updated) {
2319                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2320                 if (!on_dfl)
2321                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2322                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2323                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2324                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2325         }
2326
2327         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2328         if (mems_updated) {
2329                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2330                 if (!on_dfl)
2331                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2332                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
2333                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2334                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
2335         }
2336
2337         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2338
2339         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2340         if (cpus_updated || mems_updated) {
2341                 struct cpuset *cs;
2342                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2343
2344                 rcu_read_lock();
2345                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2346                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
2347                                 continue;
2348                         rcu_read_unlock();
2349
2350                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2351
2352                         rcu_read_lock();
2353                         css_put(&cs->css);
2354                 }
2355                 rcu_read_unlock();
2356         }
2357
2358         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2359         if (cpus_updated || force_rebuild) {
2360                 force_rebuild = false;
2361                 rebuild_sched_domains();
2362         }
2363 }
2364
2365 void cpuset_update_active_cpus(void)
2366 {
2367         /*
2368          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2369          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2370          * to a work item to avoid reverse locking order.
2371          */
2372         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2373 }
2374
2375 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
2376 {
2377         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2378 }
2379
2380 /*
2381  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2382  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2383  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2384  */
2385 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2386                                 unsigned long action, void *arg)
2387 {
2388         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2389         return NOTIFY_OK;
2390 }
2391
2392 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2393         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2394         .priority = 10,         /* ??! */
2395 };
2396
2397 /**
2398  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2399  *
2400  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2401  */
2402 void __init cpuset_init_smp(void)
2403 {
2404         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2405         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2406         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2407
2408         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
2409         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
2410
2411         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2412
2413         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
2414         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
2415 }
2416
2417 /**
2418  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2419  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2420  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2421  *
2422  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2423  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2424  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2425  * tasks cpuset.
2426  **/
2427
2428 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2429 {
2430         unsigned long flags;
2431
2432         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2433         rcu_read_lock();
2434         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2435         rcu_read_unlock();
2436         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2437 }
2438
2439 /**
2440  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
2441  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
2442  *
2443  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
2444  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
2445  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
2446  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
2447  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
2448  * _every_ other avenue has been traveled.
2449  **/
2450
2451 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2452 {
2453         rcu_read_lock();
2454         do_set_cpus_allowed(tsk, is_in_v2_mode() ?
2455                 task_cs(tsk)->cpus_allowed : cpu_possible_mask);
2456         rcu_read_unlock();
2457
2458         /*
2459          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2460          *
2461          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2462          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2463          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2464          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2465          * which takes task_rq_lock().
2466          *
2467          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2468          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2469          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2470          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2471          *
2472          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2473          * if required.
2474          */
2475 }
2476
2477 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2478 {
2479         nodes_setall(current->mems_allowed);
2480 }
2481
2482 /**
2483  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2484  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2485  *
2486  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2487  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2488  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2489  * tasks cpuset.
2490  **/
2491
2492 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2493 {
2494         nodemask_t mask;
2495         unsigned long flags;
2496
2497         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2498         rcu_read_lock();
2499         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2500         rcu_read_unlock();
2501         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2502
2503         return mask;
2504 }
2505
2506 /**
2507  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2508  * @nodemask: the nodemask to be checked
2509  *
2510  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2511  */
2512 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2513 {
2514         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2515 }
2516
2517 /*
2518  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2519  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2520  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2521  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2522  */
2523 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2524 {
2525         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2526                 cs = parent_cs(cs);
2527         return cs;
2528 }
2529
2530 /**
2531  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
2532  * @node: is this an allowed node?
2533  * @gfp_mask: memory allocation flags
2534  *
2535  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
2536  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
2537  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
2538  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
2539  * Otherwise, no.
2540  *
2541  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2542  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2543  * unless the task has been OOM killed.
2544  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2545  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2546  *
2547  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
2548  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2549  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2550  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2551  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2552  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
2553  *
2554  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2555  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2556  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2557  * in interrupt, of course).
2558  *
2559  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2560  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2561  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2562  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2563  * affect that:
2564  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2565  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2566  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
2567  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2568  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2569  */
2570 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
2571 {
2572         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2573         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2574         unsigned long flags;
2575
2576         if (in_interrupt())
2577                 return true;
2578         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2579                 return true;
2580         /*
2581          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2582          * been OOM killed to get memory anywhere.
2583          */
2584         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
2585                 return true;
2586         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2587                 return false;
2588
2589         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2590                 return true;
2591
2592         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2593         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2594
2595         rcu_read_lock();
2596         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2597         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2598         rcu_read_unlock();
2599
2600         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2601         return allowed;
2602 }
2603
2604 /**
2605  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2606  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2607  *
2608  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2609  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2610  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2611  * to determine on which node to start looking, as it will for
2612  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2613  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2614  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2615  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2616  *
2617  * We don't have to worry about the returned node being offline
2618  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2619  *
2620  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2621  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2622  * should not be possible for the following code to return an
2623  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2624  * is not returning the node where the allocation must be, only
2625  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2626  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2627  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2628  * See kmem_cache_alloc_node().
2629  */
2630
2631 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2632 {
2633         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
2634 }
2635
2636 int cpuset_mem_spread_node(void)
2637 {
2638         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2639                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2640                         node_random(&current->mems_allowed);
2641
2642         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2643 }
2644
2645 int cpuset_slab_spread_node(void)
2646 {
2647         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2648                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2649                         node_random(&current->mems_allowed);
2650
2651         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2652 }
2653
2654 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2655
2656 /**
2657  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2658  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2659  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2660  *
2661  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2662  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2663  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2664  * to the other.
2665  **/
2666
2667 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2668                                    const struct task_struct *tsk2)
2669 {
2670         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2671 }
2672
2673 /**
2674  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
2675  *
2676  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
2677  * mems_allowed to the kernel log.
2678  */
2679 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
2680 {
2681         struct cgroup *cgrp;
2682
2683         rcu_read_lock();
2684
2685         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
2686         pr_info("%s cpuset=", current->comm);
2687         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
2688         pr_cont(" mems_allowed=%*pbl\n",
2689                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
2690
2691         rcu_read_unlock();
2692 }
2693
2694 /*
2695  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2696  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2697  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2698  */
2699
2700 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2701
2702 /**
2703  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2704  *
2705  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2706  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2707  *
2708  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2709  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2710  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2711  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2712  * or writing dirty pages.
2713  *
2714  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2715  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2716  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2717  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2718  **/
2719
2720 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2721 {
2722         rcu_read_lock();
2723         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2724         rcu_read_unlock();
2725 }
2726
2727 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2728 /*
2729  * proc_cpuset_show()
2730  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2731  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2732  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2733  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2734  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2735  *    anyway.
2736  */
2737 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
2738                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
2739 {
2740         char *buf;
2741         struct cgroup_subsys_state *css;
2742         int retval;
2743
2744         retval = -ENOMEM;
2745         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
2746         if (!buf)
2747                 goto out;
2748
2749         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
2750         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
2751                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
2752         css_put(css);
2753         if (retval >= PATH_MAX)
2754                 retval = -ENAMETOOLONG;
2755         if (retval < 0)
2756                 goto out_free;
2757         seq_puts(m, buf);
2758         seq_putc(m, '\n');
2759         retval = 0;
2760 out_free:
2761         kfree(buf);
2762 out:
2763         return retval;
2764 }
2765 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2766
2767 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2768 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2769 {
2770         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
2771                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2772         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
2773                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2774 }