GNU Linux-libre 6.5.10-gnu
[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/init.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/kernel.h>
31 #include <linux/mempolicy.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/memory.h>
34 #include <linux/export.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/sched.h>
37 #include <linux/sched/deadline.h>
38 #include <linux/sched/mm.h>
39 #include <linux/sched/task.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/spinlock.h>
42 #include <linux/oom.h>
43 #include <linux/sched/isolation.h>
44 #include <linux/cgroup.h>
45 #include <linux/wait.h>
46
47 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
48 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
49
50 /*
51  * There could be abnormal cpuset configurations for cpu or memory
52  * node binding, add this key to provide a quick low-cost judgment
53  * of the situation.
54  */
55 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_insane_config_key);
56
57 /* See "Frequency meter" comments, below. */
58
59 struct fmeter {
60         int cnt;                /* unprocessed events count */
61         int val;                /* most recent output value */
62         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
63         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
64 };
65
66 /*
67  * Invalid partition error code
68  */
69 enum prs_errcode {
70         PERR_NONE = 0,
71         PERR_INVCPUS,
72         PERR_INVPARENT,
73         PERR_NOTPART,
74         PERR_NOTEXCL,
75         PERR_NOCPUS,
76         PERR_HOTPLUG,
77         PERR_CPUSEMPTY,
78 };
79
80 static const char * const perr_strings[] = {
81         [PERR_INVCPUS]   = "Invalid cpu list in cpuset.cpus",
82         [PERR_INVPARENT] = "Parent is an invalid partition root",
83         [PERR_NOTPART]   = "Parent is not a partition root",
84         [PERR_NOTEXCL]   = "Cpu list in cpuset.cpus not exclusive",
85         [PERR_NOCPUS]    = "Parent unable to distribute cpu downstream",
86         [PERR_HOTPLUG]   = "No cpu available due to hotplug",
87         [PERR_CPUSEMPTY] = "cpuset.cpus is empty",
88 };
89
90 struct cpuset {
91         struct cgroup_subsys_state css;
92
93         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
94
95         /*
96          * On default hierarchy:
97          *
98          * The user-configured masks can only be changed by writing to
99          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
100          * parent masks.
101          *
102          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
103          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
104          * changed or hotplug happens.
105          *
106          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
107          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
108          *
109          *
110          * On legacy hierarchy:
111          *
112          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
113          */
114
115         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
116         cpumask_var_t cpus_allowed;
117         nodemask_t mems_allowed;
118
119         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
120         cpumask_var_t effective_cpus;
121         nodemask_t effective_mems;
122
123         /*
124          * CPUs allocated to child sub-partitions (default hierarchy only)
125          * - CPUs granted by the parent = effective_cpus U subparts_cpus
126          * - effective_cpus and subparts_cpus are mutually exclusive.
127          *
128          * effective_cpus contains only onlined CPUs, but subparts_cpus
129          * may have offlined ones.
130          */
131         cpumask_var_t subparts_cpus;
132
133         /*
134          * This is old Memory Nodes tasks took on.
135          *
136          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
137          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
138          *   task is moved into it.
139          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
140          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
141          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
142          */
143         nodemask_t old_mems_allowed;
144
145         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
146
147         /*
148          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
149          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
150          */
151         int attach_in_progress;
152
153         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
154         int pn;
155
156         /* for custom sched domain */
157         int relax_domain_level;
158
159         /* number of CPUs in subparts_cpus */
160         int nr_subparts_cpus;
161
162         /* partition root state */
163         int partition_root_state;
164
165         /*
166          * Default hierarchy only:
167          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
168          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
169          */
170         int use_parent_ecpus;
171         int child_ecpus_count;
172
173         /*
174          * number of SCHED_DEADLINE tasks attached to this cpuset, so that we
175          * know when to rebuild associated root domain bandwidth information.
176          */
177         int nr_deadline_tasks;
178         int nr_migrate_dl_tasks;
179         u64 sum_migrate_dl_bw;
180
181         /* Invalid partition error code, not lock protected */
182         enum prs_errcode prs_err;
183
184         /* Handle for cpuset.cpus.partition */
185         struct cgroup_file partition_file;
186 };
187
188 /*
189  * Partition root states:
190  *
191  *   0 - member (not a partition root)
192  *   1 - partition root
193  *   2 - partition root without load balancing (isolated)
194  *  -1 - invalid partition root
195  *  -2 - invalid isolated partition root
196  */
197 #define PRS_MEMBER              0
198 #define PRS_ROOT                1
199 #define PRS_ISOLATED            2
200 #define PRS_INVALID_ROOT        -1
201 #define PRS_INVALID_ISOLATED    -2
202
203 static inline bool is_prs_invalid(int prs_state)
204 {
205         return prs_state < 0;
206 }
207
208 /*
209  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
210  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
211  */
212 struct tmpmasks {
213         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
214         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
215 };
216
217 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
218 {
219         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
220 }
221
222 /* Retrieve the cpuset for a task */
223 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
224 {
225         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
226 }
227
228 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
229 {
230         return css_cs(cs->css.parent);
231 }
232
233 void inc_dl_tasks_cs(struct task_struct *p)
234 {
235         struct cpuset *cs = task_cs(p);
236
237         cs->nr_deadline_tasks++;
238 }
239
240 void dec_dl_tasks_cs(struct task_struct *p)
241 {
242         struct cpuset *cs = task_cs(p);
243
244         cs->nr_deadline_tasks--;
245 }
246
247 /* bits in struct cpuset flags field */
248 typedef enum {
249         CS_ONLINE,
250         CS_CPU_EXCLUSIVE,
251         CS_MEM_EXCLUSIVE,
252         CS_MEM_HARDWALL,
253         CS_MEMORY_MIGRATE,
254         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
255         CS_SPREAD_PAGE,
256         CS_SPREAD_SLAB,
257 } cpuset_flagbits_t;
258
259 /* convenient tests for these bits */
260 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
261 {
262         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
263 }
264
265 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
266 {
267         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
268 }
269
270 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
271 {
272         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
273 }
274
275 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
276 {
277         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
278 }
279
280 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
281 {
282         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
283 }
284
285 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
286 {
287         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
288 }
289
290 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
291 {
292         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
293 }
294
295 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
296 {
297         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
298 }
299
300 static inline int is_partition_valid(const struct cpuset *cs)
301 {
302         return cs->partition_root_state > 0;
303 }
304
305 static inline int is_partition_invalid(const struct cpuset *cs)
306 {
307         return cs->partition_root_state < 0;
308 }
309
310 /*
311  * Callers should hold callback_lock to modify partition_root_state.
312  */
313 static inline void make_partition_invalid(struct cpuset *cs)
314 {
315         if (is_partition_valid(cs))
316                 cs->partition_root_state = -cs->partition_root_state;
317 }
318
319 /*
320  * Send notification event of whenever partition_root_state changes.
321  */
322 static inline void notify_partition_change(struct cpuset *cs, int old_prs)
323 {
324         if (old_prs == cs->partition_root_state)
325                 return;
326         cgroup_file_notify(&cs->partition_file);
327
328         /* Reset prs_err if not invalid */
329         if (is_partition_valid(cs))
330                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_NONE);
331 }
332
333 static struct cpuset top_cpuset = {
334         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
335                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
336         .partition_root_state = PRS_ROOT,
337 };
338
339 /**
340  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
341  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
342  * @pos_css: used for iteration
343  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
344  *
345  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
346  * with RCU read locked.
347  */
348 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
349         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
350                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
351
352 /**
353  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
354  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
355  * @pos_css: used for iteration
356  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
357  *
358  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
359  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
360  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
361  * iteration and the first node to be visited.
362  */
363 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
364         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
365                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
366
367 /*
368  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
369  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
370  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
371  * comment.  The cpuset code uses only cpuset_mutex. Other kernel subsystems
372  * can use cpuset_lock()/cpuset_unlock() to prevent change to cpuset
373  * structures. Note that cpuset_mutex needs to be a mutex as it is used in
374  * paths that rely on priority inheritance (e.g. scheduler - on RT) for
375  * correctness.
376  *
377  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
378  * cpuset_mutex, it blocks others, ensuring that it is the only task able to
379  * also acquire callback_lock and be able to modify cpusets.  It can perform
380  * various checks on the cpuset structure first, knowing nothing will change.
381  * It can also allocate memory while just holding cpuset_mutex.  While it is
382  * performing these checks, various callback routines can briefly acquire
383  * callback_lock to query cpusets.  Once it is ready to make the changes, it
384  * takes callback_lock, blocking everyone else.
385  *
386  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
387  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
388  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
389  * __alloc_pages().
390  *
391  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
392  * access to cpusets.
393  *
394  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
395  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
396  * them.
397  *
398  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
399  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
400  * cpumasks and nodemasks.
401  *
402  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
403  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
404  */
405
406 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
407
408 void cpuset_lock(void)
409 {
410         mutex_lock(&cpuset_mutex);
411 }
412
413 void cpuset_unlock(void)
414 {
415         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
416 }
417
418 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
419
420 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
421
422 /*
423  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
424  */
425 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
426 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
427
428 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
429
430 static inline void check_insane_mems_config(nodemask_t *nodes)
431 {
432         if (!cpusets_insane_config() &&
433                 movable_only_nodes(nodes)) {
434                 static_branch_enable(&cpusets_insane_config_key);
435                 pr_info("Unsupported (movable nodes only) cpuset configuration detected (nmask=%*pbl)!\n"
436                         "Cpuset allocations might fail even with a lot of memory available.\n",
437                         nodemask_pr_args(nodes));
438         }
439 }
440
441 /*
442  * Cgroup v2 behavior is used on the "cpus" and "mems" control files when
443  * on default hierarchy or when the cpuset_v2_mode flag is set by mounting
444  * the v1 cpuset cgroup filesystem with the "cpuset_v2_mode" mount option.
445  * With v2 behavior, "cpus" and "mems" are always what the users have
446  * requested and won't be changed by hotplug events. Only the effective
447  * cpus or mems will be affected.
448  */
449 static inline bool is_in_v2_mode(void)
450 {
451         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
452               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
453 }
454
455 /**
456  * partition_is_populated - check if partition has tasks
457  * @cs: partition root to be checked
458  * @excluded_child: a child cpuset to be excluded in task checking
459  * Return: true if there are tasks, false otherwise
460  *
461  * It is assumed that @cs is a valid partition root. @excluded_child should
462  * be non-NULL when this cpuset is going to become a partition itself.
463  */
464 static inline bool partition_is_populated(struct cpuset *cs,
465                                           struct cpuset *excluded_child)
466 {
467         struct cgroup_subsys_state *css;
468         struct cpuset *child;
469
470         if (cs->css.cgroup->nr_populated_csets)
471                 return true;
472         if (!excluded_child && !cs->nr_subparts_cpus)
473                 return cgroup_is_populated(cs->css.cgroup);
474
475         rcu_read_lock();
476         cpuset_for_each_child(child, css, cs) {
477                 if (child == excluded_child)
478                         continue;
479                 if (is_partition_valid(child))
480                         continue;
481                 if (cgroup_is_populated(child->css.cgroup)) {
482                         rcu_read_unlock();
483                         return true;
484                 }
485         }
486         rcu_read_unlock();
487         return false;
488 }
489
490 /*
491  * Return in pmask the portion of a task's cpusets's cpus_allowed that
492  * are online and are capable of running the task.  If none are found,
493  * walk up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
494  * appropriate cpus.
495  *
496  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
497  * of cpu_online_mask.
498  *
499  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
500  */
501 static void guarantee_online_cpus(struct task_struct *tsk,
502                                   struct cpumask *pmask)
503 {
504         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
505         struct cpuset *cs;
506
507         if (WARN_ON(!cpumask_and(pmask, possible_mask, cpu_online_mask)))
508                 cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
509
510         rcu_read_lock();
511         cs = task_cs(tsk);
512
513         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, pmask)) {
514                 cs = parent_cs(cs);
515                 if (unlikely(!cs)) {
516                         /*
517                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
518                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
519                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
520                          * cpuset's effective_cpus is on its way to be
521                          * identical to cpu_online_mask.
522                          */
523                         goto out_unlock;
524                 }
525         }
526         cpumask_and(pmask, pmask, cs->effective_cpus);
527
528 out_unlock:
529         rcu_read_unlock();
530 }
531
532 /*
533  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
534  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
535  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
536  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
537  *
538  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
539  * of node_states[N_MEMORY].
540  *
541  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
542  */
543 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
544 {
545         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
546                 cs = parent_cs(cs);
547         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
548 }
549
550 /*
551  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
552  *
553  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held. The check can be skipped
554  * if on default hierarchy.
555  */
556 static void cpuset_update_task_spread_flags(struct cpuset *cs,
557                                         struct task_struct *tsk)
558 {
559         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
560                 return;
561
562         if (is_spread_page(cs))
563                 task_set_spread_page(tsk);
564         else
565                 task_clear_spread_page(tsk);
566
567         if (is_spread_slab(cs))
568                 task_set_spread_slab(tsk);
569         else
570                 task_clear_spread_slab(tsk);
571 }
572
573 /*
574  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
575  *
576  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
577  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
578  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
579  */
580
581 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
582 {
583         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
584                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
585                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
586                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
587 }
588
589 /**
590  * alloc_cpumasks - allocate three cpumasks for cpuset
591  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be allocated.
592  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
593  * Return: 0 if successful, -ENOMEM otherwise.
594  *
595  * Only one of the two input arguments should be non-NULL.
596  */
597 static inline int alloc_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
598 {
599         cpumask_var_t *pmask1, *pmask2, *pmask3;
600
601         if (cs) {
602                 pmask1 = &cs->cpus_allowed;
603                 pmask2 = &cs->effective_cpus;
604                 pmask3 = &cs->subparts_cpus;
605         } else {
606                 pmask1 = &tmp->new_cpus;
607                 pmask2 = &tmp->addmask;
608                 pmask3 = &tmp->delmask;
609         }
610
611         if (!zalloc_cpumask_var(pmask1, GFP_KERNEL))
612                 return -ENOMEM;
613
614         if (!zalloc_cpumask_var(pmask2, GFP_KERNEL))
615                 goto free_one;
616
617         if (!zalloc_cpumask_var(pmask3, GFP_KERNEL))
618                 goto free_two;
619
620         return 0;
621
622 free_two:
623         free_cpumask_var(*pmask2);
624 free_one:
625         free_cpumask_var(*pmask1);
626         return -ENOMEM;
627 }
628
629 /**
630  * free_cpumasks - free cpumasks in a tmpmasks structure
631  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be free.
632  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
633  */
634 static inline void free_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
635 {
636         if (cs) {
637                 free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
638                 free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
639                 free_cpumask_var(cs->subparts_cpus);
640         }
641         if (tmp) {
642                 free_cpumask_var(tmp->new_cpus);
643                 free_cpumask_var(tmp->addmask);
644                 free_cpumask_var(tmp->delmask);
645         }
646 }
647
648 /**
649  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
650  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
651  */
652 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
653 {
654         struct cpuset *trial;
655
656         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
657         if (!trial)
658                 return NULL;
659
660         if (alloc_cpumasks(trial, NULL)) {
661                 kfree(trial);
662                 return NULL;
663         }
664
665         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
666         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
667         return trial;
668 }
669
670 /**
671  * free_cpuset - free the cpuset
672  * @cs: the cpuset to be freed
673  */
674 static inline void free_cpuset(struct cpuset *cs)
675 {
676         free_cpumasks(cs, NULL);
677         kfree(cs);
678 }
679
680 /*
681  * validate_change_legacy() - Validate conditions specific to legacy (v1)
682  *                            behavior.
683  */
684 static int validate_change_legacy(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
685 {
686         struct cgroup_subsys_state *css;
687         struct cpuset *c, *par;
688         int ret;
689
690         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
691
692         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
693         ret = -EBUSY;
694         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
695                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
696                         goto out;
697
698         /* On legacy hierarchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
699         ret = -EACCES;
700         par = parent_cs(cur);
701         if (par && !is_cpuset_subset(trial, par))
702                 goto out;
703
704         ret = 0;
705 out:
706         return ret;
707 }
708
709 /*
710  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
711  *                     follows the structural rules for cpusets.
712  *
713  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
714  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
715  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
716  * cpuset_mutex held.
717  *
718  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
719  * such as list traversal that depend on the actual address of the
720  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
721  *
722  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
723  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
724  * or flags changed to new, trial values.
725  *
726  * Return 0 if valid, -errno if not.
727  */
728
729 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
730 {
731         struct cgroup_subsys_state *css;
732         struct cpuset *c, *par;
733         int ret = 0;
734
735         rcu_read_lock();
736
737         if (!is_in_v2_mode())
738                 ret = validate_change_legacy(cur, trial);
739         if (ret)
740                 goto out;
741
742         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
743         if (cur == &top_cpuset)
744                 goto out;
745
746         par = parent_cs(cur);
747
748         /*
749          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
750          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
751          */
752         ret = -ENOSPC;
753         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
754                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
755                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
756                         goto out;
757                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
758                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
759                         goto out;
760         }
761
762         /*
763          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
764          * tasks.
765          */
766         ret = -EBUSY;
767         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
768             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
769                                        trial->cpus_allowed))
770                 goto out;
771
772         /*
773          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
774          * overlap
775          */
776         ret = -EINVAL;
777         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
778                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
779                     c != cur &&
780                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
781                         goto out;
782                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
783                     c != cur &&
784                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
785                         goto out;
786         }
787
788         ret = 0;
789 out:
790         rcu_read_unlock();
791         return ret;
792 }
793
794 #ifdef CONFIG_SMP
795 /*
796  * Helper routine for generate_sched_domains().
797  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
798  */
799 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
800 {
801         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
802 }
803
804 static void
805 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
806 {
807         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
808                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
809         return;
810 }
811
812 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
813                                     struct cpuset *root_cs)
814 {
815         struct cpuset *cp;
816         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
817
818         rcu_read_lock();
819         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
820                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
821                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
822                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
823                         continue;
824                 }
825
826                 if (is_sched_load_balance(cp))
827                         update_domain_attr(dattr, cp);
828         }
829         rcu_read_unlock();
830 }
831
832 /* Must be called with cpuset_mutex held.  */
833 static inline int nr_cpusets(void)
834 {
835         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
836         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
837 }
838
839 /*
840  * generate_sched_domains()
841  *
842  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
843  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
844  * union is a subset of that set.
845  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
846  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
847  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
848  * partition.
849  *
850  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst
851  * for a background explanation of this.
852  *
853  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
854  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
855  * domains when operating in the severe memory shortage situations
856  * that could cause allocation failures below.
857  *
858  * Must be called with cpuset_mutex held.
859  *
860  * The three key local variables below are:
861  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
862  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
863  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
864  *         balance cpusets.
865  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
866  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
867  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
868  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
869  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
870  *         is a subset of one of these domains, while there are as
871  *         many such domains as possible, each as small as possible.
872  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
873  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
874  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
875  *         value to determine what partition elements (sched domains)
876  *         were changed (added or removed.)
877  *
878  * Finding the best partition (set of domains):
879  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
880  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
881  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
882  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
883  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
884  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
885  *      any such pairs.
886  *
887  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
888  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
889  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
890  *      partition_sched_domains().
891  */
892 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
893                         struct sched_domain_attr **attributes)
894 {
895         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
896         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
897         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
898         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
899         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
900         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
901         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
902         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
903         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
904         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
905
906         doms = NULL;
907         dattr = NULL;
908         csa = NULL;
909
910         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
911         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
912                 ndoms = 1;
913                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
914                 if (!doms)
915                         goto done;
916
917                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
918                 if (dattr) {
919                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
920                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
921                 }
922                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
923                             housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
924
925                 goto done;
926         }
927
928         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
929         if (!csa)
930                 goto done;
931         csn = 0;
932
933         rcu_read_lock();
934         if (root_load_balance)
935                 csa[csn++] = &top_cpuset;
936         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
937                 if (cp == &top_cpuset)
938                         continue;
939                 /*
940                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
941                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
942                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
943                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
944                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
945                  * the corresponding sched domain.
946                  *
947                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
948                  * is a subset of the root's effective_cpus.
949                  */
950                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
951                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
952                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
953                                          housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN))))
954                         continue;
955
956                 if (root_load_balance &&
957                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
958                         continue;
959
960                 if (is_sched_load_balance(cp) &&
961                     !cpumask_empty(cp->effective_cpus))
962                         csa[csn++] = cp;
963
964                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
965                 if (!is_partition_valid(cp))
966                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
967         }
968         rcu_read_unlock();
969
970         for (i = 0; i < csn; i++)
971                 csa[i]->pn = i;
972         ndoms = csn;
973
974 restart:
975         /* Find the best partition (set of sched domains) */
976         for (i = 0; i < csn; i++) {
977                 struct cpuset *a = csa[i];
978                 int apn = a->pn;
979
980                 for (j = 0; j < csn; j++) {
981                         struct cpuset *b = csa[j];
982                         int bpn = b->pn;
983
984                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
985                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
986                                         struct cpuset *c = csa[k];
987
988                                         if (c->pn == bpn)
989                                                 c->pn = apn;
990                                 }
991                                 ndoms--;        /* one less element */
992                                 goto restart;
993                         }
994                 }
995         }
996
997         /*
998          * Now we know how many domains to create.
999          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
1000          */
1001         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
1002         if (!doms)
1003                 goto done;
1004
1005         /*
1006          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
1007          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
1008          */
1009         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
1010                               GFP_KERNEL);
1011
1012         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
1013                 struct cpuset *a = csa[i];
1014                 struct cpumask *dp;
1015                 int apn = a->pn;
1016
1017                 if (apn < 0) {
1018                         /* Skip completed partitions */
1019                         continue;
1020                 }
1021
1022                 dp = doms[nslot];
1023
1024                 if (nslot == ndoms) {
1025                         static int warnings = 10;
1026                         if (warnings) {
1027                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
1028                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
1029                                 warnings--;
1030                         }
1031                         continue;
1032                 }
1033
1034                 cpumask_clear(dp);
1035                 if (dattr)
1036                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
1037                 for (j = i; j < csn; j++) {
1038                         struct cpuset *b = csa[j];
1039
1040                         if (apn == b->pn) {
1041                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
1042                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
1043                                 if (dattr)
1044                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
1045
1046                                 /* Done with this partition */
1047                                 b->pn = -1;
1048                         }
1049                 }
1050                 nslot++;
1051         }
1052         BUG_ON(nslot != ndoms);
1053
1054 done:
1055         kfree(csa);
1056
1057         /*
1058          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
1059          * See comments in partition_sched_domains().
1060          */
1061         if (doms == NULL)
1062                 ndoms = 1;
1063
1064         *domains    = doms;
1065         *attributes = dattr;
1066         return ndoms;
1067 }
1068
1069 static void dl_update_tasks_root_domain(struct cpuset *cs)
1070 {
1071         struct css_task_iter it;
1072         struct task_struct *task;
1073
1074         if (cs->nr_deadline_tasks == 0)
1075                 return;
1076
1077         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1078
1079         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1080                 dl_add_task_root_domain(task);
1081
1082         css_task_iter_end(&it);
1083 }
1084
1085 static void dl_rebuild_rd_accounting(void)
1086 {
1087         struct cpuset *cs = NULL;
1088         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1089
1090         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1091         lockdep_assert_cpus_held();
1092         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
1093
1094         rcu_read_lock();
1095
1096         /*
1097          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
1098          * if a task belongs to it.
1099          */
1100         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
1101
1102         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1103
1104                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
1105                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1106                         continue;
1107                 }
1108
1109                 css_get(&cs->css);
1110
1111                 rcu_read_unlock();
1112
1113                 dl_update_tasks_root_domain(cs);
1114
1115                 rcu_read_lock();
1116                 css_put(&cs->css);
1117         }
1118         rcu_read_unlock();
1119 }
1120
1121 static void
1122 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
1123                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
1124 {
1125         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
1126         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
1127         dl_rebuild_rd_accounting();
1128         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Rebuild scheduler domains.
1133  *
1134  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
1135  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
1136  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
1137  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
1138  * scheduler's dynamic sched domains.
1139  *
1140  * Call with cpuset_mutex held.  Takes cpus_read_lock().
1141  */
1142 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1143 {
1144         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1145         struct sched_domain_attr *attr;
1146         cpumask_var_t *doms;
1147         struct cpuset *cs;
1148         int ndoms;
1149
1150         lockdep_assert_cpus_held();
1151         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1152
1153         /*
1154          * If we have raced with CPU hotplug, return early to avoid
1155          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
1156          * Anyways, cpuset_hotplug_workfn() will rebuild sched domains.
1157          *
1158          * With no CPUs in any subpartitions, top_cpuset's effective CPUs
1159          * should be the same as the active CPUs, so checking only top_cpuset
1160          * is enough to detect racing CPU offlines.
1161          */
1162         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
1163             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1164                 return;
1165
1166         /*
1167          * With subpartition CPUs, however, the effective CPUs of a partition
1168          * root should be only a subset of the active CPUs.  Since a CPU in any
1169          * partition root could be offlined, all must be checked.
1170          */
1171         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
1172                 rcu_read_lock();
1173                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1174                         if (!is_partition_valid(cs)) {
1175                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1176                                 continue;
1177                         }
1178                         if (!cpumask_subset(cs->effective_cpus,
1179                                             cpu_active_mask)) {
1180                                 rcu_read_unlock();
1181                                 return;
1182                         }
1183                 }
1184                 rcu_read_unlock();
1185         }
1186
1187         /* Generate domain masks and attrs */
1188         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1189
1190         /* Have scheduler rebuild the domains */
1191         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1192 }
1193 #else /* !CONFIG_SMP */
1194 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1195 {
1196 }
1197 #endif /* CONFIG_SMP */
1198
1199 void rebuild_sched_domains(void)
1200 {
1201         cpus_read_lock();
1202         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1203         rebuild_sched_domains_locked();
1204         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1205         cpus_read_unlock();
1206 }
1207
1208 /**
1209  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1210  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1211  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1212  *
1213  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1214  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1215  * cpuset membership stays stable. For top_cpuset, task_cpu_possible_mask()
1216  * is used instead of effective_cpus to make sure all offline CPUs are also
1217  * included as hotplug code won't update cpumasks for tasks in top_cpuset.
1218  */
1219 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
1220 {
1221         struct css_task_iter it;
1222         struct task_struct *task;
1223         bool top_cs = cs == &top_cpuset;
1224
1225         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1226         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1227                 const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(task);
1228
1229                 if (top_cs) {
1230                         /*
1231                          * Percpu kthreads in top_cpuset are ignored
1232                          */
1233                         if ((task->flags & PF_KTHREAD) && kthread_is_per_cpu(task))
1234                                 continue;
1235                         cpumask_andnot(new_cpus, possible_mask, cs->subparts_cpus);
1236                 } else {
1237                         cpumask_and(new_cpus, possible_mask, cs->effective_cpus);
1238                 }
1239                 set_cpus_allowed_ptr(task, new_cpus);
1240         }
1241         css_task_iter_end(&it);
1242 }
1243
1244 /**
1245  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1246  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1247  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1248  * @parent: the parent cpuset
1249  *
1250  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1251  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1252  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1253  * to mask those out.
1254  */
1255 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1256                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1257 {
1258         if (parent->nr_subparts_cpus) {
1259                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1260                            parent->subparts_cpus);
1261                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1262                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1263         } else {
1264                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1265         }
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1270  */
1271 enum subparts_cmd {
1272         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1273         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1274         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1275         partcmd_invalidate,     /* Make partition invalid        */
1276 };
1277
1278 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1279                        int turning_on);
1280 /**
1281  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1282  * @cs:      The cpuset that requests change in partition root state
1283  * @cmd:     Partition root state change command
1284  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1285  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1286  * Return:   0 or a partition root state error code
1287  *
1288  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1289  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1290  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1291  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1292  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1293  *
1294  * For partcmd_disable, the cpuset is being transformed from a partition
1295  * root back to a non-partition root. Any CPUs in cpus_allowed that are in
1296  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1297  * into parent's effective_cpus. 0 will always be returned.
1298  *
1299  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu list is
1300  * to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise, cpus_allowed is
1301  * assumed to remain the same. The cpuset should either be a valid or invalid
1302  * partition root. The partition root state may change from valid to invalid
1303  * or vice versa. An error code will only be returned if transitioning from
1304  * invalid to valid violates the exclusivity rule.
1305  *
1306  * For partcmd_invalidate, the current partition will be made invalid.
1307  *
1308  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1309  * update_prstate(). An error code may be returned and the caller will check
1310  * for error.
1311  *
1312  * The partcmd_update command is used by update_cpumasks_hier() with newmask
1313  * NULL and update_cpumask() with newmask set. The partcmd_invalidate is used
1314  * by update_cpumask() with NULL newmask. In both cases, the callers won't
1315  * check for error and so partition_root_state and prs_error will be updated
1316  * directly.
1317  */
1318 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cs, int cmd,
1319                                           struct cpumask *newmask,
1320                                           struct tmpmasks *tmp)
1321 {
1322         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1323         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1324         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1325         int old_prs, new_prs;
1326         int part_error = PERR_NONE;     /* Partition error? */
1327
1328         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1329
1330         /*
1331          * The parent must be a partition root.
1332          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1333          * not be empty.
1334          */
1335         if (!is_partition_valid(parent)) {
1336                 return is_partition_invalid(parent)
1337                        ? PERR_INVPARENT : PERR_NOTPART;
1338         }
1339         if ((newmask && cpumask_empty(newmask)) ||
1340            (!newmask && cpumask_empty(cs->cpus_allowed)))
1341                 return PERR_CPUSEMPTY;
1342
1343         /*
1344          * new_prs will only be changed for the partcmd_update and
1345          * partcmd_invalidate commands.
1346          */
1347         adding = deleting = false;
1348         old_prs = new_prs = cs->partition_root_state;
1349         if (cmd == partcmd_enable) {
1350                 /*
1351                  * Enabling partition root is not allowed if cpus_allowed
1352                  * doesn't overlap parent's cpus_allowed.
1353                  */
1354                 if (!cpumask_intersects(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed))
1355                         return PERR_INVCPUS;
1356
1357                 /*
1358                  * A parent can be left with no CPU as long as there is no
1359                  * task directly associated with the parent partition.
1360                  */
1361                 if (cpumask_subset(parent->effective_cpus, cs->cpus_allowed) &&
1362                     partition_is_populated(parent, cs))
1363                         return PERR_NOCPUS;
1364
1365                 cpumask_copy(tmp->addmask, cs->cpus_allowed);
1366                 adding = true;
1367         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1368                 /*
1369                  * Need to remove cpus from parent's subparts_cpus for valid
1370                  * partition root.
1371                  */
1372                 deleting = !is_prs_invalid(old_prs) &&
1373                            cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1374                                        parent->subparts_cpus);
1375         } else if (cmd == partcmd_invalidate) {
1376                 if (is_prs_invalid(old_prs))
1377                         return 0;
1378
1379                 /*
1380                  * Make the current partition invalid. It is assumed that
1381                  * invalidation is caused by violating cpu exclusivity rule.
1382                  */
1383                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1384                                        parent->subparts_cpus);
1385                 if (old_prs > 0) {
1386                         new_prs = -old_prs;
1387                         part_error = PERR_NOTEXCL;
1388                 }
1389         } else if (newmask) {
1390                 /*
1391                  * partcmd_update with newmask:
1392                  *
1393                  * Compute add/delete mask to/from subparts_cpus
1394                  *
1395                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1396                  * addmask = newmask & parent->cpus_allowed
1397                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1398                  */
1399                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cs->cpus_allowed, newmask);
1400                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1401                                        parent->subparts_cpus);
1402
1403                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->cpus_allowed);
1404                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1405                                         parent->subparts_cpus);
1406                 /*
1407                  * Make partition invalid if parent's effective_cpus could
1408                  * become empty and there are tasks in the parent.
1409                  */
1410                 if (adding &&
1411                     cpumask_subset(parent->effective_cpus, tmp->addmask) &&
1412                     !cpumask_intersects(tmp->delmask, cpu_active_mask) &&
1413                     partition_is_populated(parent, cs)) {
1414                         part_error = PERR_NOCPUS;
1415                         adding = false;
1416                         deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1417                                                parent->subparts_cpus);
1418                 }
1419         } else {
1420                 /*
1421                  * partcmd_update w/o newmask:
1422                  *
1423                  * delmask = cpus_allowed & parent->subparts_cpus
1424                  * addmask = cpus_allowed & parent->cpus_allowed
1425                  *                        & ~parent->subparts_cpus
1426                  *
1427                  * This gets invoked either due to a hotplug event or from
1428                  * update_cpumasks_hier(). This can cause the state of a
1429                  * partition root to transition from valid to invalid or vice
1430                  * versa. So we still need to compute the addmask and delmask.
1431
1432                  * A partition error happens when:
1433                  * 1) Cpuset is valid partition, but parent does not distribute
1434                  *    out any CPUs.
1435                  * 2) Parent has tasks and all its effective CPUs will have
1436                  *    to be distributed out.
1437                  */
1438                 cpumask_and(tmp->addmask, cs->cpus_allowed,
1439                                           parent->cpus_allowed);
1440                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1441                                         parent->subparts_cpus);
1442
1443                 if ((is_partition_valid(cs) && !parent->nr_subparts_cpus) ||
1444                     (adding &&
1445                      cpumask_subset(parent->effective_cpus, tmp->addmask) &&
1446                      partition_is_populated(parent, cs))) {
1447                         part_error = PERR_NOCPUS;
1448                         adding = false;
1449                 }
1450
1451                 if (part_error && is_partition_valid(cs) &&
1452                     parent->nr_subparts_cpus)
1453                         deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1454                                                parent->subparts_cpus);
1455         }
1456         if (part_error)
1457                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, part_error);
1458
1459         if (cmd == partcmd_update) {
1460                 /*
1461                  * Check for possible transition between valid and invalid
1462                  * partition root.
1463                  */
1464                 switch (cs->partition_root_state) {
1465                 case PRS_ROOT:
1466                 case PRS_ISOLATED:
1467                         if (part_error)
1468                                 new_prs = -old_prs;
1469                         break;
1470                 case PRS_INVALID_ROOT:
1471                 case PRS_INVALID_ISOLATED:
1472                         if (!part_error)
1473                                 new_prs = -old_prs;
1474                         break;
1475                 }
1476         }
1477
1478         if (!adding && !deleting && (new_prs == old_prs))
1479                 return 0;
1480
1481         /*
1482          * Transitioning between invalid to valid or vice versa may require
1483          * changing CS_CPU_EXCLUSIVE and CS_SCHED_LOAD_BALANCE.
1484          */
1485         if (old_prs != new_prs) {
1486                 if (is_prs_invalid(old_prs) && !is_cpu_exclusive(cs) &&
1487                     (update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1) < 0))
1488                         return PERR_NOTEXCL;
1489                 if (is_prs_invalid(new_prs) && is_cpu_exclusive(cs))
1490                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1491         }
1492
1493         /*
1494          * Change the parent's subparts_cpus.
1495          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1496          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1497          */
1498         spin_lock_irq(&callback_lock);
1499         if (adding) {
1500                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1501                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1502                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1503                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1504         }
1505         if (deleting) {
1506                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1507                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1508                 /*
1509                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1510                  */
1511                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1512                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1513                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1514         }
1515
1516         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1517
1518         if (old_prs != new_prs)
1519                 cs->partition_root_state = new_prs;
1520
1521         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1522
1523         if (adding || deleting)
1524                 update_tasks_cpumask(parent, tmp->addmask);
1525
1526         /*
1527          * Set or clear CS_SCHED_LOAD_BALANCE when partcmd_update, if necessary.
1528          * rebuild_sched_domains_locked() may be called.
1529          */
1530         if (old_prs != new_prs) {
1531                 if (old_prs == PRS_ISOLATED)
1532                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 1);
1533                 else if (new_prs == PRS_ISOLATED)
1534                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1535         }
1536         notify_partition_change(cs, old_prs);
1537         return 0;
1538 }
1539
1540 /*
1541  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1542  * @cs:  the cpuset to consider
1543  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1544  * @force: don't skip any descendant cpusets if set
1545  *
1546  * When configured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1547  * and all its descendants need to be updated.
1548  *
1549  * On legacy hierarchy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1550  *
1551  * Called with cpuset_mutex held
1552  */
1553 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp,
1554                                  bool force)
1555 {
1556         struct cpuset *cp;
1557         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1558         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1559         int old_prs, new_prs;
1560
1561         rcu_read_lock();
1562         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1563                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1564                 bool update_parent = false;
1565
1566                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1567
1568                 /*
1569                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1570                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs unless
1571                  * it is a partition root that has explicitly distributed
1572                  * out all its CPUs.
1573                  */
1574                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1575                         if (is_partition_valid(cp) &&
1576                             cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->subparts_cpus))
1577                                 goto update_parent_subparts;
1578
1579                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1580                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1581                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1582                                 parent->child_ecpus_count++;
1583                         }
1584                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1585                         cp->use_parent_ecpus = false;
1586                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1587                         parent->child_ecpus_count--;
1588                 }
1589
1590                 /*
1591                  * Skip the whole subtree if
1592                  * 1) the cpumask remains the same,
1593                  * 2) has no partition root state,
1594                  * 3) force flag not set, and
1595                  * 4) for v2 load balance state same as its parent.
1596                  */
1597                 if (!cp->partition_root_state && !force &&
1598                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus) &&
1599                     (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1600                     (is_sched_load_balance(parent) == is_sched_load_balance(cp)))) {
1601                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1602                         continue;
1603                 }
1604
1605 update_parent_subparts:
1606                 /*
1607                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1608                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1609                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1610                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1611                  */
1612                 old_prs = new_prs = cp->partition_root_state;
1613                 if ((cp != cs) && old_prs) {
1614                         switch (parent->partition_root_state) {
1615                         case PRS_ROOT:
1616                         case PRS_ISOLATED:
1617                                 update_parent = true;
1618                                 break;
1619
1620                         default:
1621                                 /*
1622                                  * When parent is not a partition root or is
1623                                  * invalid, child partition roots become
1624                                  * invalid too.
1625                                  */
1626                                 if (is_partition_valid(cp))
1627                                         new_prs = -cp->partition_root_state;
1628                                 WRITE_ONCE(cp->prs_err,
1629                                            is_partition_invalid(parent)
1630                                            ? PERR_INVPARENT : PERR_NOTPART);
1631                                 break;
1632                         }
1633                 }
1634
1635                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1636                         continue;
1637                 rcu_read_unlock();
1638
1639                 if (update_parent) {
1640                         update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL,
1641                                                        tmp);
1642                         /*
1643                          * The cpuset partition_root_state may become
1644                          * invalid. Capture it.
1645                          */
1646                         new_prs = cp->partition_root_state;
1647                 }
1648
1649                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1650
1651                 if (cp->nr_subparts_cpus && !is_partition_valid(cp)) {
1652                         /*
1653                          * Put all active subparts_cpus back to effective_cpus.
1654                          */
1655                         cpumask_or(tmp->new_cpus, tmp->new_cpus,
1656                                    cp->subparts_cpus);
1657                         cpumask_and(tmp->new_cpus, tmp->new_cpus,
1658                                    cpu_active_mask);
1659                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1660                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1661                 }
1662
1663                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1664                 if (cp->nr_subparts_cpus) {
1665                         /*
1666                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1667                          * are mutually exclusive.
1668                          */
1669                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1670                                        cp->subparts_cpus);
1671                 }
1672
1673                 cp->partition_root_state = new_prs;
1674                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1675
1676                 notify_partition_change(cp, old_prs);
1677
1678                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1679                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1680
1681                 update_tasks_cpumask(cp, tmp->new_cpus);
1682
1683                 /*
1684                  * On default hierarchy, inherit the CS_SCHED_LOAD_BALANCE
1685                  * from parent if current cpuset isn't a valid partition root
1686                  * and their load balance states differ.
1687                  */
1688                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1689                     !is_partition_valid(cp) &&
1690                     (is_sched_load_balance(parent) != is_sched_load_balance(cp))) {
1691                         if (is_sched_load_balance(parent))
1692                                 set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cp->flags);
1693                         else
1694                                 clear_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cp->flags);
1695                 }
1696
1697                 /*
1698                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1699                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1700                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1701                  * root as well.
1702                  */
1703                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1704                     is_sched_load_balance(cp) &&
1705                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1706                     is_partition_valid(cp)))
1707                         need_rebuild_sched_domains = true;
1708
1709                 rcu_read_lock();
1710                 css_put(&cp->css);
1711         }
1712         rcu_read_unlock();
1713
1714         if (need_rebuild_sched_domains)
1715                 rebuild_sched_domains_locked();
1716 }
1717
1718 /**
1719  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1720  * @parent:  Parent cpuset
1721  * @cs:      Current cpuset
1722  * @tmp:     Temp variables
1723  */
1724 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1725                                     struct tmpmasks *tmp)
1726 {
1727         struct cpuset *sibling;
1728         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1729
1730         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1731
1732         /*
1733          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1734          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1735          * to use the right effective_cpus value.
1736          *
1737          * The update_cpumasks_hier() function may sleep. So we have to
1738          * release the RCU read lock before calling it.
1739          */
1740         rcu_read_lock();
1741         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1742                 if (sibling == cs)
1743                         continue;
1744                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1745                         continue;
1746                 if (!css_tryget_online(&sibling->css))
1747                         continue;
1748
1749                 rcu_read_unlock();
1750                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp, false);
1751                 rcu_read_lock();
1752                 css_put(&sibling->css);
1753         }
1754         rcu_read_unlock();
1755 }
1756
1757 /**
1758  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1759  * @cs: the cpuset to consider
1760  * @trialcs: trial cpuset
1761  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1762  */
1763 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1764                           const char *buf)
1765 {
1766         int retval;
1767         struct tmpmasks tmp;
1768         bool invalidate = false;
1769
1770         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1771         if (cs == &top_cpuset)
1772                 return -EACCES;
1773
1774         /*
1775          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1776          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1777          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1778          * with tasks have cpus.
1779          */
1780         if (!*buf) {
1781                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1782         } else {
1783                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1784                 if (retval < 0)
1785                         return retval;
1786
1787                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1788                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1789                         return -EINVAL;
1790         }
1791
1792         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1793         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1794                 return 0;
1795
1796 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1797         /*
1798          * Use the cpumasks in trialcs for tmpmasks when they are pointers
1799          * to allocated cpumasks.
1800          *
1801          * Note that update_parent_subparts_cpumask() uses only addmask &
1802          * delmask, but not new_cpus.
1803          */
1804         tmp.addmask  = trialcs->subparts_cpus;
1805         tmp.delmask  = trialcs->effective_cpus;
1806         tmp.new_cpus = NULL;
1807 #endif
1808
1809         retval = validate_change(cs, trialcs);
1810
1811         if ((retval == -EINVAL) && cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
1812                 struct cpuset *cp, *parent;
1813                 struct cgroup_subsys_state *css;
1814
1815                 /*
1816                  * The -EINVAL error code indicates that partition sibling
1817                  * CPU exclusivity rule has been violated. We still allow
1818                  * the cpumask change to proceed while invalidating the
1819                  * partition. However, any conflicting sibling partitions
1820                  * have to be marked as invalid too.
1821                  */
1822                 invalidate = true;
1823                 rcu_read_lock();
1824                 parent = parent_cs(cs);
1825                 cpuset_for_each_child(cp, css, parent)
1826                         if (is_partition_valid(cp) &&
1827                             cpumask_intersects(trialcs->cpus_allowed, cp->cpus_allowed)) {
1828                                 rcu_read_unlock();
1829                                 update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_invalidate, NULL, &tmp);
1830                                 rcu_read_lock();
1831                         }
1832                 rcu_read_unlock();
1833                 retval = 0;
1834         }
1835         if (retval < 0)
1836                 return retval;
1837
1838         if (cs->partition_root_state) {
1839                 if (invalidate)
1840                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_invalidate,
1841                                                        NULL, &tmp);
1842                 else
1843                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1844                                                 trialcs->cpus_allowed, &tmp);
1845         }
1846
1847         compute_effective_cpumask(trialcs->effective_cpus, trialcs,
1848                                   parent_cs(cs));
1849         spin_lock_irq(&callback_lock);
1850         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1851
1852         /*
1853          * Make sure that subparts_cpus, if not empty, is a subset of
1854          * cpus_allowed. Clear subparts_cpus if partition not valid or
1855          * empty effective cpus with tasks.
1856          */
1857         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1858                 if (!is_partition_valid(cs) ||
1859                    (cpumask_subset(trialcs->effective_cpus, cs->subparts_cpus) &&
1860                     partition_is_populated(cs, NULL))) {
1861                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
1862                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
1863                 } else {
1864                         cpumask_and(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus,
1865                                     cs->cpus_allowed);
1866                         cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1867                 }
1868         }
1869         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1870
1871 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1872         /* Now trialcs->cpus_allowed is available */
1873         tmp.new_cpus = trialcs->cpus_allowed;
1874 #endif
1875
1876         /* effective_cpus will be updated here */
1877         update_cpumasks_hier(cs, &tmp, false);
1878
1879         if (cs->partition_root_state) {
1880                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1881
1882                 /*
1883                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1884                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1885                  */
1886                 if (parent->child_ecpus_count)
1887                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1888         }
1889         return 0;
1890 }
1891
1892 /*
1893  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1894  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1895  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1896  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1897  * cpuset_migrate_mm_wq.
1898  */
1899
1900 struct cpuset_migrate_mm_work {
1901         struct work_struct      work;
1902         struct mm_struct        *mm;
1903         nodemask_t              from;
1904         nodemask_t              to;
1905 };
1906
1907 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1908 {
1909         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1910                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1911
1912         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1913         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1914         mmput(mwork->mm);
1915         kfree(mwork);
1916 }
1917
1918 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1919                                                         const nodemask_t *to)
1920 {
1921         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1922
1923         if (nodes_equal(*from, *to)) {
1924                 mmput(mm);
1925                 return;
1926         }
1927
1928         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1929         if (mwork) {
1930                 mwork->mm = mm;
1931                 mwork->from = *from;
1932                 mwork->to = *to;
1933                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1934                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1935         } else {
1936                 mmput(mm);
1937         }
1938 }
1939
1940 static void cpuset_post_attach(void)
1941 {
1942         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1943 }
1944
1945 /*
1946  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1947  * @tsk: the task to change
1948  * @newmems: new nodes that the task will be set
1949  *
1950  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1951  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1952  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1953  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1954  */
1955 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1956                                         nodemask_t *newmems)
1957 {
1958         task_lock(tsk);
1959
1960         local_irq_disable();
1961         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1962
1963         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1964         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1965         tsk->mems_allowed = *newmems;
1966
1967         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1968         local_irq_enable();
1969
1970         task_unlock(tsk);
1971 }
1972
1973 static void *cpuset_being_rebound;
1974
1975 /**
1976  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1977  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1978  *
1979  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1980  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1981  * cpuset membership stays stable.
1982  */
1983 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1984 {
1985         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1986         struct css_task_iter it;
1987         struct task_struct *task;
1988
1989         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1990
1991         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1992
1993         /*
1994          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_lock, which we couldn't
1995          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1996          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1997          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1998          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1999          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
2000          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
2001          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
2002          */
2003         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
2004         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
2005                 struct mm_struct *mm;
2006                 bool migrate;
2007
2008                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
2009
2010                 mm = get_task_mm(task);
2011                 if (!mm)
2012                         continue;
2013
2014                 migrate = is_memory_migrate(cs);
2015
2016                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
2017                 if (migrate)
2018                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
2019                 else
2020                         mmput(mm);
2021         }
2022         css_task_iter_end(&it);
2023
2024         /*
2025          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
2026          * cs->old_mems_allowed.
2027          */
2028         cs->old_mems_allowed = newmems;
2029
2030         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
2031         cpuset_being_rebound = NULL;
2032 }
2033
2034 /*
2035  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
2036  * @cs: the cpuset to consider
2037  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
2038  *
2039  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
2040  * and all its descendants need to be updated.
2041  *
2042  * On legacy hierarchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
2043  *
2044  * Called with cpuset_mutex held
2045  */
2046 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
2047 {
2048         struct cpuset *cp;
2049         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2050
2051         rcu_read_lock();
2052         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
2053                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
2054
2055                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
2056
2057                 /*
2058                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
2059                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
2060                  */
2061                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
2062                         *new_mems = parent->effective_mems;
2063
2064                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
2065                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
2066                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
2067                         continue;
2068                 }
2069
2070                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
2071                         continue;
2072                 rcu_read_unlock();
2073
2074                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2075                 cp->effective_mems = *new_mems;
2076                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2077
2078                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
2079                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
2080
2081                 update_tasks_nodemask(cp);
2082
2083                 rcu_read_lock();
2084                 css_put(&cp->css);
2085         }
2086         rcu_read_unlock();
2087 }
2088
2089 /*
2090  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
2091  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
2092  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
2093  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
2094  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
2095  * migrate the tasks pages to the new memory.
2096  *
2097  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
2098  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
2099  * lock each such tasks mm->mmap_lock, scan its vma's and rebind
2100  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
2101  */
2102 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
2103                            const char *buf)
2104 {
2105         int retval;
2106
2107         /*
2108          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
2109          * it's read-only
2110          */
2111         if (cs == &top_cpuset) {
2112                 retval = -EACCES;
2113                 goto done;
2114         }
2115
2116         /*
2117          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
2118          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
2119          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
2120          * with tasks have memory.
2121          */
2122         if (!*buf) {
2123                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
2124         } else {
2125                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
2126                 if (retval < 0)
2127                         goto done;
2128
2129                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
2130                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
2131                         retval = -EINVAL;
2132                         goto done;
2133                 }
2134         }
2135
2136         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
2137                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
2138                 goto done;
2139         }
2140         retval = validate_change(cs, trialcs);
2141         if (retval < 0)
2142                 goto done;
2143
2144         check_insane_mems_config(&trialcs->mems_allowed);
2145
2146         spin_lock_irq(&callback_lock);
2147         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
2148         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2149
2150         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
2151         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
2152 done:
2153         return retval;
2154 }
2155
2156 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
2157 {
2158         bool ret;
2159
2160         rcu_read_lock();
2161         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
2162         rcu_read_unlock();
2163
2164         return ret;
2165 }
2166
2167 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
2168 {
2169 #ifdef CONFIG_SMP
2170         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
2171                 return -EINVAL;
2172 #endif
2173
2174         if (val != cs->relax_domain_level) {
2175                 cs->relax_domain_level = val;
2176                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
2177                     is_sched_load_balance(cs))
2178                         rebuild_sched_domains_locked();
2179         }
2180
2181         return 0;
2182 }
2183
2184 /**
2185  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
2186  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
2187  *
2188  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
2189  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
2190  * stable.
2191  */
2192 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
2193 {
2194         struct css_task_iter it;
2195         struct task_struct *task;
2196
2197         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
2198         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
2199                 cpuset_update_task_spread_flags(cs, task);
2200         css_task_iter_end(&it);
2201 }
2202
2203 /*
2204  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
2205  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
2206  * cs:          the cpuset to update
2207  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
2208  *
2209  * Call with cpuset_mutex held.
2210  */
2211
2212 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
2213                        int turning_on)
2214 {
2215         struct cpuset *trialcs;
2216         int balance_flag_changed;
2217         int spread_flag_changed;
2218         int err;
2219
2220         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2221         if (!trialcs)
2222                 return -ENOMEM;
2223
2224         if (turning_on)
2225                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
2226         else
2227                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
2228
2229         err = validate_change(cs, trialcs);
2230         if (err < 0)
2231                 goto out;
2232
2233         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
2234                                 is_sched_load_balance(trialcs));
2235
2236         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
2237                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
2238
2239         spin_lock_irq(&callback_lock);
2240         cs->flags = trialcs->flags;
2241         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2242
2243         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
2244                 rebuild_sched_domains_locked();
2245
2246         if (spread_flag_changed)
2247                 update_tasks_flags(cs);
2248 out:
2249         free_cpuset(trialcs);
2250         return err;
2251 }
2252
2253 /**
2254  * update_prstate - update partition_root_state
2255  * @cs: the cpuset to update
2256  * @new_prs: new partition root state
2257  * Return: 0 if successful, != 0 if error
2258  *
2259  * Call with cpuset_mutex held.
2260  */
2261 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int new_prs)
2262 {
2263         int err = PERR_NONE, old_prs = cs->partition_root_state;
2264         bool sched_domain_rebuilt = false;
2265         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2266         struct tmpmasks tmpmask;
2267
2268         if (old_prs == new_prs)
2269                 return 0;
2270
2271         /*
2272          * For a previously invalid partition root, leave it at being
2273          * invalid if new_prs is not "member".
2274          */
2275         if (new_prs && is_prs_invalid(old_prs)) {
2276                 cs->partition_root_state = -new_prs;
2277                 return 0;
2278         }
2279
2280         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmpmask))
2281                 return -ENOMEM;
2282
2283         if (!old_prs) {
2284                 /*
2285                  * Turning on partition root requires setting the
2286                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit implicitly as well and cpus_allowed
2287                  * cannot be empty.
2288                  */
2289                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed)) {
2290                         err = PERR_CPUSEMPTY;
2291                         goto out;
2292                 }
2293
2294                 err = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1);
2295                 if (err) {
2296                         err = PERR_NOTEXCL;
2297                         goto out;
2298                 }
2299
2300                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
2301                                                      NULL, &tmpmask);
2302                 if (err) {
2303                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2304                         goto out;
2305                 }
2306
2307                 if (new_prs == PRS_ISOLATED) {
2308                         /*
2309                          * Disable the load balance flag should not return an
2310                          * error unless the system is running out of memory.
2311                          */
2312                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2313                         sched_domain_rebuilt = true;
2314                 }
2315         } else if (old_prs && new_prs) {
2316                 /*
2317                  * A change in load balance state only, no change in cpumasks.
2318                  */
2319                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, (new_prs != PRS_ISOLATED));
2320                 sched_domain_rebuilt = true;
2321                 goto out;       /* Sched domain is rebuilt in update_flag() */
2322         } else {
2323                 /*
2324                  * Switching back to member is always allowed even if it
2325                  * disables child partitions.
2326                  */
2327                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable, NULL,
2328                                                &tmpmask);
2329
2330                 /*
2331                  * If there are child partitions, they will all become invalid.
2332                  */
2333                 if (unlikely(cs->nr_subparts_cpus)) {
2334                         spin_lock_irq(&callback_lock);
2335                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
2336                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
2337                         compute_effective_cpumask(cs->effective_cpus, cs, parent);
2338                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2339                 }
2340
2341                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
2342                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2343
2344                 if (!is_sched_load_balance(cs)) {
2345                         /* Make sure load balance is on */
2346                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 1);
2347                         sched_domain_rebuilt = true;
2348                 }
2349         }
2350
2351         update_tasks_cpumask(parent, tmpmask.new_cpus);
2352
2353         if (parent->child_ecpus_count)
2354                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmpmask);
2355
2356         if (!sched_domain_rebuilt)
2357                 rebuild_sched_domains_locked();
2358 out:
2359         /*
2360          * Make partition invalid if an error happen
2361          */
2362         if (err)
2363                 new_prs = -new_prs;
2364         spin_lock_irq(&callback_lock);
2365         cs->partition_root_state = new_prs;
2366         WRITE_ONCE(cs->prs_err, err);
2367         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2368         /*
2369          * Update child cpusets, if present.
2370          * Force update if switching back to member.
2371          */
2372         if (!list_empty(&cs->css.children))
2373                 update_cpumasks_hier(cs, &tmpmask, !new_prs);
2374
2375         notify_partition_change(cs, old_prs);
2376         free_cpumasks(NULL, &tmpmask);
2377         return 0;
2378 }
2379
2380 /*
2381  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
2382  *
2383  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
2384  * event frequency meter.  There are four routines:
2385  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
2386  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
2387  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
2388  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
2389  *
2390  * A common data structure is passed to each of these routines,
2391  * which is used to keep track of the state required to manage the
2392  * frequency meter and its digital filter.
2393  *
2394  * The filter works on the number of events marked per unit time.
2395  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
2396  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
2397  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
2398  *
2399  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2400  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2401  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2402  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2403  *
2404  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2405  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2406  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2407  * will be stable.
2408  *
2409  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2410  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2411  *
2412  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2413  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2414  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2415  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2416  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2417  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2418  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2419  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2420  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2421  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2422  * each event.
2423  */
2424
2425 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2426 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2427 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2428 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2429
2430 /* Initialize a frequency meter */
2431 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2432 {
2433         fmp->cnt = 0;
2434         fmp->val = 0;
2435         fmp->time = 0;
2436         spin_lock_init(&fmp->lock);
2437 }
2438
2439 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2440 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2441 {
2442         time64_t now;
2443         u32 ticks;
2444
2445         now = ktime_get_seconds();
2446         ticks = now - fmp->time;
2447
2448         if (ticks == 0)
2449                 return;
2450
2451         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2452         while (ticks-- > 0)
2453                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2454         fmp->time = now;
2455
2456         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2457         fmp->cnt = 0;
2458 }
2459
2460 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2461 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2462 {
2463         spin_lock(&fmp->lock);
2464         fmeter_update(fmp);
2465         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2466         spin_unlock(&fmp->lock);
2467 }
2468
2469 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2470 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2471 {
2472         int val;
2473
2474         spin_lock(&fmp->lock);
2475         fmeter_update(fmp);
2476         val = fmp->val;
2477         spin_unlock(&fmp->lock);
2478         return val;
2479 }
2480
2481 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2482
2483 /*
2484  * Check to see if a cpuset can accept a new task
2485  * For v1, cpus_allowed and mems_allowed can't be empty.
2486  * For v2, effective_cpus can't be empty.
2487  * Note that in v1, effective_cpus = cpus_allowed.
2488  */
2489 static int cpuset_can_attach_check(struct cpuset *cs)
2490 {
2491         if (cpumask_empty(cs->effective_cpus) ||
2492            (!is_in_v2_mode() && nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2493                 return -ENOSPC;
2494         return 0;
2495 }
2496
2497 static void reset_migrate_dl_data(struct cpuset *cs)
2498 {
2499         cs->nr_migrate_dl_tasks = 0;
2500         cs->sum_migrate_dl_bw = 0;
2501 }
2502
2503 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
2504 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2505 {
2506         struct cgroup_subsys_state *css;
2507         struct cpuset *cs, *oldcs;
2508         struct task_struct *task;
2509         int ret;
2510
2511         /* used later by cpuset_attach() */
2512         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2513         oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2514         cs = css_cs(css);
2515
2516         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2517
2518         /* Check to see if task is allowed in the cpuset */
2519         ret = cpuset_can_attach_check(cs);
2520         if (ret)
2521                 goto out_unlock;
2522
2523         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2524                 ret = task_can_attach(task);
2525                 if (ret)
2526                         goto out_unlock;
2527                 ret = security_task_setscheduler(task);
2528                 if (ret)
2529                         goto out_unlock;
2530
2531                 if (dl_task(task)) {
2532                         cs->nr_migrate_dl_tasks++;
2533                         cs->sum_migrate_dl_bw += task->dl.dl_bw;
2534                 }
2535         }
2536
2537         if (!cs->nr_migrate_dl_tasks)
2538                 goto out_success;
2539
2540         if (!cpumask_intersects(oldcs->effective_cpus, cs->effective_cpus)) {
2541                 int cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cs->effective_cpus);
2542
2543                 if (unlikely(cpu >= nr_cpu_ids)) {
2544                         reset_migrate_dl_data(cs);
2545                         ret = -EINVAL;
2546                         goto out_unlock;
2547                 }
2548
2549                 ret = dl_bw_alloc(cpu, cs->sum_migrate_dl_bw);
2550                 if (ret) {
2551                         reset_migrate_dl_data(cs);
2552                         goto out_unlock;
2553                 }
2554         }
2555
2556 out_success:
2557         /*
2558          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2559          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2560          */
2561         cs->attach_in_progress++;
2562 out_unlock:
2563         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2564         return ret;
2565 }
2566
2567 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2568 {
2569         struct cgroup_subsys_state *css;
2570         struct cpuset *cs;
2571
2572         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2573         cs = css_cs(css);
2574
2575         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2576         cs->attach_in_progress--;
2577         if (!cs->attach_in_progress)
2578                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2579
2580         if (cs->nr_migrate_dl_tasks) {
2581                 int cpu = cpumask_any(cs->effective_cpus);
2582
2583                 dl_bw_free(cpu, cs->sum_migrate_dl_bw);
2584                 reset_migrate_dl_data(cs);
2585         }
2586
2587         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2588 }
2589
2590 /*
2591  * Protected by cpuset_mutex. cpus_attach is used only by cpuset_attach_task()
2592  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2593  * allocate from cpuset_init().
2594  */
2595 static cpumask_var_t cpus_attach;
2596 static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2597
2598 static void cpuset_attach_task(struct cpuset *cs, struct task_struct *task)
2599 {
2600         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
2601
2602         if (cs != &top_cpuset)
2603                 guarantee_online_cpus(task, cpus_attach);
2604         else
2605                 cpumask_andnot(cpus_attach, task_cpu_possible_mask(task),
2606                                cs->subparts_cpus);
2607         /*
2608          * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2609          * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2610          */
2611         WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2612
2613         cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2614         cpuset_update_task_spread_flags(cs, task);
2615 }
2616
2617 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2618 {
2619         struct task_struct *task;
2620         struct task_struct *leader;
2621         struct cgroup_subsys_state *css;
2622         struct cpuset *cs;
2623         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2624         bool cpus_updated, mems_updated;
2625
2626         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2627         cs = css_cs(css);
2628
2629         lockdep_assert_cpus_held();     /* see cgroup_attach_lock() */
2630         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2631         cpus_updated = !cpumask_equal(cs->effective_cpus,
2632                                       oldcs->effective_cpus);
2633         mems_updated = !nodes_equal(cs->effective_mems, oldcs->effective_mems);
2634
2635         /*
2636          * In the default hierarchy, enabling cpuset in the child cgroups
2637          * will trigger a number of cpuset_attach() calls with no change
2638          * in effective cpus and mems. In that case, we can optimize out
2639          * by skipping the task iteration and update.
2640          */
2641         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2642             !cpus_updated && !mems_updated) {
2643                 cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2644                 goto out;
2645         }
2646
2647         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2648
2649         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
2650                 cpuset_attach_task(cs, task);
2651
2652         /*
2653          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2654          * sleep and should be moved outside migration path proper. Skip it
2655          * if there is no change in effective_mems and CS_MEMORY_MIGRATE is
2656          * not set.
2657          */
2658         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2659         if (!is_memory_migrate(cs) && !mems_updated)
2660                 goto out;
2661
2662         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2663                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2664
2665                 if (mm) {
2666                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2667
2668                         /*
2669                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2670                          * here, except if this task is being moved
2671                          * automatically due to hotplug.  In that case
2672                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2673                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2674                          * migrate mm from.
2675                          */
2676                         if (is_memory_migrate(cs))
2677                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2678                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2679                         else
2680                                 mmput(mm);
2681                 }
2682         }
2683
2684 out:
2685         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2686
2687         if (cs->nr_migrate_dl_tasks) {
2688                 cs->nr_deadline_tasks += cs->nr_migrate_dl_tasks;
2689                 oldcs->nr_deadline_tasks -= cs->nr_migrate_dl_tasks;
2690                 reset_migrate_dl_data(cs);
2691         }
2692
2693         cs->attach_in_progress--;
2694         if (!cs->attach_in_progress)
2695                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2696
2697         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2698 }
2699
2700 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2701
2702 typedef enum {
2703         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2704         FILE_CPULIST,
2705         FILE_MEMLIST,
2706         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2707         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2708         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2709         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2710         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2711         FILE_MEM_HARDWALL,
2712         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2713         FILE_PARTITION_ROOT,
2714         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2715         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2716         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2717         FILE_SPREAD_PAGE,
2718         FILE_SPREAD_SLAB,
2719 } cpuset_filetype_t;
2720
2721 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2722                             u64 val)
2723 {
2724         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2725         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2726         int retval = 0;
2727
2728         cpus_read_lock();
2729         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2730         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2731                 retval = -ENODEV;
2732                 goto out_unlock;
2733         }
2734
2735         switch (type) {
2736         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2737                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2738                 break;
2739         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2740                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2741                 break;
2742         case FILE_MEM_HARDWALL:
2743                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2744                 break;
2745         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2746                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2747                 break;
2748         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2749                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2750                 break;
2751         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2752                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2753                 break;
2754         case FILE_SPREAD_PAGE:
2755                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2756                 break;
2757         case FILE_SPREAD_SLAB:
2758                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2759                 break;
2760         default:
2761                 retval = -EINVAL;
2762                 break;
2763         }
2764 out_unlock:
2765         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2766         cpus_read_unlock();
2767         return retval;
2768 }
2769
2770 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2771                             s64 val)
2772 {
2773         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2774         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2775         int retval = -ENODEV;
2776
2777         cpus_read_lock();
2778         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2779         if (!is_cpuset_online(cs))
2780                 goto out_unlock;
2781
2782         switch (type) {
2783         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2784                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2785                 break;
2786         default:
2787                 retval = -EINVAL;
2788                 break;
2789         }
2790 out_unlock:
2791         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2792         cpus_read_unlock();
2793         return retval;
2794 }
2795
2796 /*
2797  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2798  */
2799 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2800                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2801 {
2802         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2803         struct cpuset *trialcs;
2804         int retval = -ENODEV;
2805
2806         buf = strstrip(buf);
2807
2808         /*
2809          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2810          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2811          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2812          * which can execute.
2813          *
2814          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2815          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2816          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2817          * after execution capability is restored.
2818          *
2819          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2820          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2821          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2822          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2823          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2824          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
2825          * hierarchies.
2826          */
2827         css_get(&cs->css);
2828         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2829         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2830
2831         cpus_read_lock();
2832         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2833         if (!is_cpuset_online(cs))
2834                 goto out_unlock;
2835
2836         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2837         if (!trialcs) {
2838                 retval = -ENOMEM;
2839                 goto out_unlock;
2840         }
2841
2842         switch (of_cft(of)->private) {
2843         case FILE_CPULIST:
2844                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2845                 break;
2846         case FILE_MEMLIST:
2847                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2848                 break;
2849         default:
2850                 retval = -EINVAL;
2851                 break;
2852         }
2853
2854         free_cpuset(trialcs);
2855 out_unlock:
2856         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2857         cpus_read_unlock();
2858         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2859         css_put(&cs->css);
2860         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2861         return retval ?: nbytes;
2862 }
2863
2864 /*
2865  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2866  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2867  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2868  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2869  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2870  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2871  */
2872 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2873 {
2874         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2875         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2876         int ret = 0;
2877
2878         spin_lock_irq(&callback_lock);
2879
2880         switch (type) {
2881         case FILE_CPULIST:
2882                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2883                 break;
2884         case FILE_MEMLIST:
2885                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2886                 break;
2887         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2888                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2889                 break;
2890         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2891                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2892                 break;
2893         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2894                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2895                 break;
2896         default:
2897                 ret = -EINVAL;
2898         }
2899
2900         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2901         return ret;
2902 }
2903
2904 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2905 {
2906         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2907         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2908         switch (type) {
2909         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2910                 return is_cpu_exclusive(cs);
2911         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2912                 return is_mem_exclusive(cs);
2913         case FILE_MEM_HARDWALL:
2914                 return is_mem_hardwall(cs);
2915         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2916                 return is_sched_load_balance(cs);
2917         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2918                 return is_memory_migrate(cs);
2919         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2920                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2921         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2922                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2923         case FILE_SPREAD_PAGE:
2924                 return is_spread_page(cs);
2925         case FILE_SPREAD_SLAB:
2926                 return is_spread_slab(cs);
2927         default:
2928                 BUG();
2929         }
2930
2931         /* Unreachable but makes gcc happy */
2932         return 0;
2933 }
2934
2935 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2936 {
2937         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2938         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2939         switch (type) {
2940         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2941                 return cs->relax_domain_level;
2942         default:
2943                 BUG();
2944         }
2945
2946         /* Unreachable but makes gcc happy */
2947         return 0;
2948 }
2949
2950 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2951 {
2952         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2953         const char *err, *type = NULL;
2954
2955         switch (cs->partition_root_state) {
2956         case PRS_ROOT:
2957                 seq_puts(seq, "root\n");
2958                 break;
2959         case PRS_ISOLATED:
2960                 seq_puts(seq, "isolated\n");
2961                 break;
2962         case PRS_MEMBER:
2963                 seq_puts(seq, "member\n");
2964                 break;
2965         case PRS_INVALID_ROOT:
2966                 type = "root";
2967                 fallthrough;
2968         case PRS_INVALID_ISOLATED:
2969                 if (!type)
2970                         type = "isolated";
2971                 err = perr_strings[READ_ONCE(cs->prs_err)];
2972                 if (err)
2973                         seq_printf(seq, "%s invalid (%s)\n", type, err);
2974                 else
2975                         seq_printf(seq, "%s invalid\n", type);
2976                 break;
2977         }
2978         return 0;
2979 }
2980
2981 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2982                                      size_t nbytes, loff_t off)
2983 {
2984         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2985         int val;
2986         int retval = -ENODEV;
2987
2988         buf = strstrip(buf);
2989
2990         /*
2991          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
2992          */
2993         if (!strcmp(buf, "root"))
2994                 val = PRS_ROOT;
2995         else if (!strcmp(buf, "member"))
2996                 val = PRS_MEMBER;
2997         else if (!strcmp(buf, "isolated"))
2998                 val = PRS_ISOLATED;
2999         else
3000                 return -EINVAL;
3001
3002         css_get(&cs->css);
3003         cpus_read_lock();
3004         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3005         if (!is_cpuset_online(cs))
3006                 goto out_unlock;
3007
3008         retval = update_prstate(cs, val);
3009 out_unlock:
3010         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3011         cpus_read_unlock();
3012         css_put(&cs->css);
3013         return retval ?: nbytes;
3014 }
3015
3016 /*
3017  * for the common functions, 'private' gives the type of file
3018  */
3019
3020 static struct cftype legacy_files[] = {
3021         {
3022                 .name = "cpus",
3023                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3024                 .write = cpuset_write_resmask,
3025                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
3026                 .private = FILE_CPULIST,
3027         },
3028
3029         {
3030                 .name = "mems",
3031                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3032                 .write = cpuset_write_resmask,
3033                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
3034                 .private = FILE_MEMLIST,
3035         },
3036
3037         {
3038                 .name = "effective_cpus",
3039                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3040                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
3041         },
3042
3043         {
3044                 .name = "effective_mems",
3045                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3046                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
3047         },
3048
3049         {
3050                 .name = "cpu_exclusive",
3051                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3052                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3053                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
3054         },
3055
3056         {
3057                 .name = "mem_exclusive",
3058                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3059                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3060                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
3061         },
3062
3063         {
3064                 .name = "mem_hardwall",
3065                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3066                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3067                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
3068         },
3069
3070         {
3071                 .name = "sched_load_balance",
3072                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3073                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3074                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
3075         },
3076
3077         {
3078                 .name = "sched_relax_domain_level",
3079                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
3080                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
3081                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
3082         },
3083
3084         {
3085                 .name = "memory_migrate",
3086                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3087                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3088                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
3089         },
3090
3091         {
3092                 .name = "memory_pressure",
3093                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3094                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
3095         },
3096
3097         {
3098                 .name = "memory_spread_page",
3099                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3100                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3101                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
3102         },
3103
3104         {
3105                 .name = "memory_spread_slab",
3106                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3107                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3108                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
3109         },
3110
3111         {
3112                 .name = "memory_pressure_enabled",
3113                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
3114                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3115                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3116                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
3117         },
3118
3119         { }     /* terminate */
3120 };
3121
3122 /*
3123  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
3124  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
3125  */
3126 static struct cftype dfl_files[] = {
3127         {
3128                 .name = "cpus",
3129                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3130                 .write = cpuset_write_resmask,
3131                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
3132                 .private = FILE_CPULIST,
3133                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3134         },
3135
3136         {
3137                 .name = "mems",
3138                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3139                 .write = cpuset_write_resmask,
3140                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
3141                 .private = FILE_MEMLIST,
3142                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3143         },
3144
3145         {
3146                 .name = "cpus.effective",
3147                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3148                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
3149         },
3150
3151         {
3152                 .name = "mems.effective",
3153                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3154                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
3155         },
3156
3157         {
3158                 .name = "cpus.partition",
3159                 .seq_show = sched_partition_show,
3160                 .write = sched_partition_write,
3161                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
3162                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3163                 .file_offset = offsetof(struct cpuset, partition_file),
3164         },
3165
3166         {
3167                 .name = "cpus.subpartitions",
3168                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3169                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
3170                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
3171         },
3172
3173         { }     /* terminate */
3174 };
3175
3176
3177 /**
3178  * cpuset_css_alloc - Allocate a cpuset css
3179  * @parent_css: Parent css of the control group that the new cpuset will be
3180  *              part of
3181  * Return: cpuset css on success, -ENOMEM on failure.
3182  *
3183  * Allocate and initialize a new cpuset css, for non-NULL @parent_css, return
3184  * top cpuset css otherwise.
3185  */
3186 static struct cgroup_subsys_state *
3187 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
3188 {
3189         struct cpuset *cs;
3190
3191         if (!parent_css)
3192                 return &top_cpuset.css;
3193
3194         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
3195         if (!cs)
3196                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3197
3198         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
3199                 kfree(cs);
3200                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3201         }
3202
3203         __set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
3204         nodes_clear(cs->mems_allowed);
3205         nodes_clear(cs->effective_mems);
3206         fmeter_init(&cs->fmeter);
3207         cs->relax_domain_level = -1;
3208
3209         /* Set CS_MEMORY_MIGRATE for default hierarchy */
3210         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
3211                 __set_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
3212
3213         return &cs->css;
3214 }
3215
3216 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
3217 {
3218         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3219         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
3220         struct cpuset *tmp_cs;
3221         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3222
3223         if (!parent)
3224                 return 0;
3225
3226         cpus_read_lock();
3227         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3228
3229         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
3230         if (is_spread_page(parent))
3231                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
3232         if (is_spread_slab(parent))
3233                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
3234
3235         cpuset_inc();
3236
3237         spin_lock_irq(&callback_lock);
3238         if (is_in_v2_mode()) {
3239                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
3240                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
3241                 cs->use_parent_ecpus = true;
3242                 parent->child_ecpus_count++;
3243         }
3244
3245         /*
3246          * For v2, clear CS_SCHED_LOAD_BALANCE if parent is isolated
3247          */
3248         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
3249             !is_sched_load_balance(parent))
3250                 clear_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
3251
3252         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3253
3254         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
3255                 goto out_unlock;
3256
3257         /*
3258          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
3259          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
3260          * historical reasons - the flag may be specified during mount.
3261          *
3262          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
3263          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
3264          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
3265          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
3266          * users who wish to allow that scenario, then this could be
3267          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
3268          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
3269          */
3270         rcu_read_lock();
3271         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
3272                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
3273                         rcu_read_unlock();
3274                         goto out_unlock;
3275                 }
3276         }
3277         rcu_read_unlock();
3278
3279         spin_lock_irq(&callback_lock);
3280         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
3281         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
3282         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
3283         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
3284         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3285 out_unlock:
3286         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3287         cpus_read_unlock();
3288         return 0;
3289 }
3290
3291 /*
3292  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
3293  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
3294  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
3295  * in the default hierarchy where only changes in partition
3296  * will cause repartitioning.
3297  *
3298  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
3299  * turning 'sched.partition" off.
3300  */
3301
3302 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
3303 {
3304         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3305
3306         cpus_read_lock();
3307         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3308
3309         if (is_partition_valid(cs))
3310                 update_prstate(cs, 0);
3311
3312         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
3313             is_sched_load_balance(cs))
3314                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
3315
3316         if (cs->use_parent_ecpus) {
3317                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
3318
3319                 cs->use_parent_ecpus = false;
3320                 parent->child_ecpus_count--;
3321         }
3322
3323         cpuset_dec();
3324         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
3325
3326         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3327         cpus_read_unlock();
3328 }
3329
3330 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
3331 {
3332         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3333
3334         free_cpuset(cs);
3335 }
3336
3337 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
3338 {
3339         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3340         spin_lock_irq(&callback_lock);
3341
3342         if (is_in_v2_mode()) {
3343                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
3344                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
3345         } else {
3346                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
3347                              top_cpuset.effective_cpus);
3348                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
3349         }
3350
3351         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3352         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3353 }
3354
3355 /*
3356  * In case the child is cloned into a cpuset different from its parent,
3357  * additional checks are done to see if the move is allowed.
3358  */
3359 static int cpuset_can_fork(struct task_struct *task, struct css_set *cset)
3360 {
3361         struct cpuset *cs = css_cs(cset->subsys[cpuset_cgrp_id]);
3362         bool same_cs;
3363         int ret;
3364
3365         rcu_read_lock();
3366         same_cs = (cs == task_cs(current));
3367         rcu_read_unlock();
3368
3369         if (same_cs)
3370                 return 0;
3371
3372         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
3373         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3374
3375         /* Check to see if task is allowed in the cpuset */
3376         ret = cpuset_can_attach_check(cs);
3377         if (ret)
3378                 goto out_unlock;
3379
3380         ret = task_can_attach(task);
3381         if (ret)
3382                 goto out_unlock;
3383
3384         ret = security_task_setscheduler(task);
3385         if (ret)
3386                 goto out_unlock;
3387
3388         /*
3389          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
3390          * changes which zero cpus/mems_allowed.
3391          */
3392         cs->attach_in_progress++;
3393 out_unlock:
3394         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3395         return ret;
3396 }
3397
3398 static void cpuset_cancel_fork(struct task_struct *task, struct css_set *cset)
3399 {
3400         struct cpuset *cs = css_cs(cset->subsys[cpuset_cgrp_id]);
3401         bool same_cs;
3402
3403         rcu_read_lock();
3404         same_cs = (cs == task_cs(current));
3405         rcu_read_unlock();
3406
3407         if (same_cs)
3408                 return;
3409
3410         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3411         cs->attach_in_progress--;
3412         if (!cs->attach_in_progress)
3413                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
3414         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3415 }
3416
3417 /*
3418  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
3419  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
3420  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
3421  */
3422 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
3423 {
3424         struct cpuset *cs;
3425         bool same_cs;
3426
3427         rcu_read_lock();
3428         cs = task_cs(task);
3429         same_cs = (cs == task_cs(current));
3430         rcu_read_unlock();
3431
3432         if (same_cs) {
3433                 if (cs == &top_cpuset)
3434                         return;
3435
3436                 set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
3437                 task->mems_allowed = current->mems_allowed;
3438                 return;
3439         }
3440
3441         /* CLONE_INTO_CGROUP */
3442         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3443         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
3444         cpuset_attach_task(cs, task);
3445
3446         cs->attach_in_progress--;
3447         if (!cs->attach_in_progress)
3448                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
3449
3450         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3451 }
3452
3453 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
3454         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
3455         .css_online     = cpuset_css_online,
3456         .css_offline    = cpuset_css_offline,
3457         .css_free       = cpuset_css_free,
3458         .can_attach     = cpuset_can_attach,
3459         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
3460         .attach         = cpuset_attach,
3461         .post_attach    = cpuset_post_attach,
3462         .bind           = cpuset_bind,
3463         .can_fork       = cpuset_can_fork,
3464         .cancel_fork    = cpuset_cancel_fork,
3465         .fork           = cpuset_fork,
3466         .legacy_cftypes = legacy_files,
3467         .dfl_cftypes    = dfl_files,
3468         .early_init     = true,
3469         .threaded       = true,
3470 };
3471
3472 /**
3473  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
3474  *
3475  * Description: Initialize top_cpuset
3476  **/
3477
3478 int __init cpuset_init(void)
3479 {
3480         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
3481         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
3482         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
3483
3484         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
3485         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
3486         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
3487         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
3488
3489         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
3490         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
3491         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
3492
3493         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
3494
3495         return 0;
3496 }
3497
3498 /*
3499  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
3500  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
3501  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
3502  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
3503  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
3504  */
3505 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
3506 {
3507         struct cpuset *parent;
3508
3509         /*
3510          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
3511          * has online cpus, so can't be empty).
3512          */
3513         parent = parent_cs(cs);
3514         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
3515                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
3516                 parent = parent_cs(parent);
3517
3518         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
3519                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
3520                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
3521                 pr_cont("\n");
3522         }
3523 }
3524
3525 static void
3526 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
3527                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3528                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
3529 {
3530         bool is_empty;
3531
3532         spin_lock_irq(&callback_lock);
3533         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
3534         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3535         cs->mems_allowed = *new_mems;
3536         cs->effective_mems = *new_mems;
3537         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3538
3539         /*
3540          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
3541          * as the tasks will be migrated to an ancestor.
3542          */
3543         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
3544                 update_tasks_cpumask(cs, new_cpus);
3545         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
3546                 update_tasks_nodemask(cs);
3547
3548         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
3549                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
3550
3551         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3552
3553         /*
3554          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
3555          * This is full cgroup operation which will also call back into
3556          * cpuset. Should be done outside any lock.
3557          */
3558         if (is_empty)
3559                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
3560
3561         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3562 }
3563
3564 static void
3565 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
3566                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3567                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
3568 {
3569         /* A partition root is allowed to have empty effective cpus */
3570         if (cpumask_empty(new_cpus) && !is_partition_valid(cs))
3571                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
3572         if (nodes_empty(*new_mems))
3573                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
3574
3575         spin_lock_irq(&callback_lock);
3576         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3577         cs->effective_mems = *new_mems;
3578         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3579
3580         if (cpus_updated)
3581                 update_tasks_cpumask(cs, new_cpus);
3582         if (mems_updated)
3583                 update_tasks_nodemask(cs);
3584 }
3585
3586 static bool force_rebuild;
3587
3588 void cpuset_force_rebuild(void)
3589 {
3590         force_rebuild = true;
3591 }
3592
3593 /**
3594  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
3595  * @cs: cpuset in interest
3596  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
3597  *
3598  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
3599  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
3600  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
3601  */
3602 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
3603 {
3604         static cpumask_t new_cpus;
3605         static nodemask_t new_mems;
3606         bool cpus_updated;
3607         bool mems_updated;
3608         struct cpuset *parent;
3609 retry:
3610         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
3611
3612         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3613
3614         /*
3615          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3616          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3617          */
3618         if (cs->attach_in_progress) {
3619                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3620                 goto retry;
3621         }
3622
3623         parent = parent_cs(cs);
3624         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3625         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3626
3627         if (cs->nr_subparts_cpus)
3628                 /*
3629                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3630                  * do not show up in effective_cpus.
3631                  */
3632                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3633
3634         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3635                 goto update_tasks;
3636
3637         /*
3638          * In the unlikely event that a partition root has empty
3639          * effective_cpus with tasks, we will have to invalidate child
3640          * partitions, if present, by setting nr_subparts_cpus to 0 to
3641          * reclaim their cpus.
3642          */
3643         if (cs->nr_subparts_cpus && is_partition_valid(cs) &&
3644             cpumask_empty(&new_cpus) && partition_is_populated(cs, NULL)) {
3645                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3646                 cs->nr_subparts_cpus = 0;
3647                 cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3648                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3649                 compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3650         }
3651
3652         /*
3653          * Force the partition to become invalid if either one of
3654          * the following conditions hold:
3655          * 1) empty effective cpus but not valid empty partition.
3656          * 2) parent is invalid or doesn't grant any cpus to child
3657          *    partitions.
3658          */
3659         if (is_partition_valid(cs) && (!parent->nr_subparts_cpus ||
3660            (cpumask_empty(&new_cpus) && partition_is_populated(cs, NULL)))) {
3661                 int old_prs, parent_prs;
3662
3663                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable, NULL, tmp);
3664                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3665                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3666                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3667                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3668                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3669                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3670                 }
3671
3672                 old_prs = cs->partition_root_state;
3673                 parent_prs = parent->partition_root_state;
3674                 if (is_partition_valid(cs)) {
3675                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3676                         make_partition_invalid(cs);
3677                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3678                         if (is_prs_invalid(parent_prs))
3679                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_INVPARENT);
3680                         else if (!parent_prs)
3681                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_NOTPART);
3682                         else
3683                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_HOTPLUG);
3684                         notify_partition_change(cs, old_prs);
3685                 }
3686                 cpuset_force_rebuild();
3687         }
3688
3689         /*
3690          * On the other hand, an invalid partition root may be transitioned
3691          * back to a regular one.
3692          */
3693         else if (is_partition_valid(parent) && is_partition_invalid(cs)) {
3694                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp);
3695                 if (is_partition_valid(cs))
3696                         cpuset_force_rebuild();
3697         }
3698
3699 update_tasks:
3700         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3701         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3702         if (!cpus_updated && !mems_updated)
3703                 goto unlock;    /* Hotplug doesn't affect this cpuset */
3704
3705         if (mems_updated)
3706                 check_insane_mems_config(&new_mems);
3707
3708         if (is_in_v2_mode())
3709                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3710                                      cpus_updated, mems_updated);
3711         else
3712                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3713                                             cpus_updated, mems_updated);
3714
3715 unlock:
3716         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3717 }
3718
3719 /**
3720  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3721  *
3722  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3723  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3724  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3725  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3726  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3727  *
3728  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3729  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3730  * all descendants.
3731  *
3732  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3733  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3734  */
3735 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3736 {
3737         static cpumask_t new_cpus;
3738         static nodemask_t new_mems;
3739         bool cpus_updated, mems_updated;
3740         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3741         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3742
3743         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3744                 ptmp = &tmp;
3745
3746         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3747
3748         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3749         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3750         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3751
3752         /*
3753          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3754          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3755          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3756          */
3757         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3758         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3759
3760         /*
3761          * In the rare case that hotplug removes all the cpus in subparts_cpus,
3762          * we assumed that cpus are updated.
3763          */
3764         if (!cpus_updated && top_cpuset.nr_subparts_cpus)
3765                 cpus_updated = true;
3766
3767         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3768         if (cpus_updated) {
3769                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3770                 if (!on_dfl)
3771                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3772                 /*
3773                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3774                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3775                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3776                  * fight for the CPUs again.
3777                  */
3778                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3779                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3780                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3781                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3782                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3783                         } else {
3784                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3785                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3786                         }
3787                 }
3788                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3789                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3790                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3791         }
3792
3793         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3794         if (mems_updated) {
3795                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3796                 if (!on_dfl)
3797                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3798                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3799                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3800                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3801         }
3802
3803         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3804
3805         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3806         if (cpus_updated || mems_updated) {
3807                 struct cpuset *cs;
3808                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3809
3810                 rcu_read_lock();
3811                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3812                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3813                                 continue;
3814                         rcu_read_unlock();
3815
3816                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3817
3818                         rcu_read_lock();
3819                         css_put(&cs->css);
3820                 }
3821                 rcu_read_unlock();
3822         }
3823
3824         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3825         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3826                 force_rebuild = false;
3827                 rebuild_sched_domains();
3828         }
3829
3830         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3831 }
3832
3833 void cpuset_update_active_cpus(void)
3834 {
3835         /*
3836          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3837          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3838          * to a work item to avoid reverse locking order.
3839          */
3840         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3841 }
3842
3843 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3844 {
3845         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3846 }
3847
3848 /*
3849  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3850  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3851  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3852  */
3853 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3854                                 unsigned long action, void *arg)
3855 {
3856         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3857         return NOTIFY_OK;
3858 }
3859
3860 /**
3861  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3862  *
3863  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3864  */
3865 void __init cpuset_init_smp(void)
3866 {
3867         /*
3868          * cpus_allowd/mems_allowed set to v2 values in the initial
3869          * cpuset_bind() call will be reset to v1 values in another
3870          * cpuset_bind() call when v1 cpuset is mounted.
3871          */
3872         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3873
3874         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3875         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3876
3877         hotplug_memory_notifier(cpuset_track_online_nodes, CPUSET_CALLBACK_PRI);
3878
3879         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3880         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3881 }
3882
3883 /**
3884  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3885  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3886  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3887  *
3888  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3889  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3890  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3891  * tasks cpuset, except when the task is in the top cpuset.
3892  **/
3893
3894 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3895 {
3896         unsigned long flags;
3897         struct cpuset *cs;
3898
3899         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3900         rcu_read_lock();
3901
3902         cs = task_cs(tsk);
3903         if (cs != &top_cpuset)
3904                 guarantee_online_cpus(tsk, pmask);
3905         /*
3906          * Tasks in the top cpuset won't get update to their cpumasks
3907          * when a hotplug online/offline event happens. So we include all
3908          * offline cpus in the allowed cpu list.
3909          */
3910         if ((cs == &top_cpuset) || cpumask_empty(pmask)) {
3911                 const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3912
3913                 /*
3914                  * We first exclude cpus allocated to partitions. If there is no
3915                  * allowable online cpu left, we fall back to all possible cpus.
3916                  */
3917                 cpumask_andnot(pmask, possible_mask, top_cpuset.subparts_cpus);
3918                 if (!cpumask_intersects(pmask, cpu_online_mask))
3919                         cpumask_copy(pmask, possible_mask);
3920         }
3921
3922         rcu_read_unlock();
3923         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3924 }
3925
3926 /**
3927  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
3928  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
3929  *
3930  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
3931  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
3932  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
3933  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
3934  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
3935  * _every_ other avenue has been traveled.
3936  *
3937  * Returns true if the affinity of @tsk was changed, false otherwise.
3938  **/
3939
3940 bool cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3941 {
3942         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3943         const struct cpumask *cs_mask;
3944         bool changed = false;
3945
3946         rcu_read_lock();
3947         cs_mask = task_cs(tsk)->cpus_allowed;
3948         if (is_in_v2_mode() && cpumask_subset(cs_mask, possible_mask)) {
3949                 do_set_cpus_allowed(tsk, cs_mask);
3950                 changed = true;
3951         }
3952         rcu_read_unlock();
3953
3954         /*
3955          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
3956          *
3957          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
3958          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
3959          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
3960          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
3961          * which takes task_rq_lock().
3962          *
3963          * If we are called after it dropped the lock we must see all
3964          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
3965          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
3966          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
3967          *
3968          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
3969          * if required.
3970          */
3971         return changed;
3972 }
3973
3974 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
3975 {
3976         nodes_setall(current->mems_allowed);
3977 }
3978
3979 /**
3980  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
3981  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
3982  *
3983  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
3984  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3985  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
3986  * tasks cpuset.
3987  **/
3988
3989 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
3990 {
3991         nodemask_t mask;
3992         unsigned long flags;
3993
3994         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3995         rcu_read_lock();
3996         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
3997         rcu_read_unlock();
3998         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3999
4000         return mask;
4001 }
4002
4003 /**
4004  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. current mems_allowed
4005  * @nodemask: the nodemask to be checked
4006  *
4007  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
4008  */
4009 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
4010 {
4011         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
4012 }
4013
4014 /*
4015  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
4016  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
4017  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
4018  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
4019  */
4020 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
4021 {
4022         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
4023                 cs = parent_cs(cs);
4024         return cs;
4025 }
4026
4027 /*
4028  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
4029  * @node: is this an allowed node?
4030  * @gfp_mask: memory allocation flags
4031  *
4032  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
4033  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
4034  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
4035  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
4036  * Otherwise, no.
4037  *
4038  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
4039  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
4040  * unless the task has been OOM killed.
4041  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
4042  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
4043  *
4044  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
4045  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
4046  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
4047  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
4048  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
4049  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
4050  *
4051  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
4052  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
4053  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
4054  * in interrupt, of course).
4055  *
4056  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
4057  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
4058  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
4059  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
4060  * affect that:
4061  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
4062  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
4063  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
4064  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
4065  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
4066  */
4067 bool cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
4068 {
4069         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
4070         bool allowed;                   /* is allocation in zone z allowed? */
4071         unsigned long flags;
4072
4073         if (in_interrupt())
4074                 return true;
4075         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
4076                 return true;
4077         /*
4078          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
4079          * been OOM killed to get memory anywhere.
4080          */
4081         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
4082                 return true;
4083         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
4084                 return false;
4085
4086         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
4087                 return true;
4088
4089         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
4090         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
4091
4092         rcu_read_lock();
4093         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
4094         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
4095         rcu_read_unlock();
4096
4097         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
4098         return allowed;
4099 }
4100
4101 /**
4102  * cpuset_spread_node() - On which node to begin search for a page
4103  *
4104  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
4105  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
4106  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
4107  * to determine on which node to start looking, as it will for
4108  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
4109  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
4110  * local node to look for a free page, rather spread the starting
4111  * node around the tasks mems_allowed nodes.
4112  *
4113  * We don't have to worry about the returned node being offline
4114  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
4115  *
4116  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
4117  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
4118  * should not be possible for the following code to return an
4119  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
4120  * is not returning the node where the allocation must be, only
4121  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
4122  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
4123  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
4124  * See kmem_cache_alloc_node().
4125  */
4126 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
4127 {
4128         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
4129 }
4130
4131 /**
4132  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
4133  */
4134 int cpuset_mem_spread_node(void)
4135 {
4136         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
4137                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
4138                         node_random(&current->mems_allowed);
4139
4140         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
4141 }
4142
4143 /**
4144  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
4145  */
4146 int cpuset_slab_spread_node(void)
4147 {
4148         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
4149                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
4150                         node_random(&current->mems_allowed);
4151
4152         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
4153 }
4154 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
4155
4156 /**
4157  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
4158  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
4159  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
4160  *
4161  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
4162  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
4163  * one of the task's memory usage might impact the memory available
4164  * to the other.
4165  **/
4166
4167 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
4168                                    const struct task_struct *tsk2)
4169 {
4170         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
4171 }
4172
4173 /**
4174  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
4175  *
4176  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
4177  * mems_allowed to the kernel log.
4178  */
4179 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
4180 {
4181         struct cgroup *cgrp;
4182
4183         rcu_read_lock();
4184
4185         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
4186         pr_cont(",cpuset=");
4187         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
4188         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
4189                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
4190
4191         rcu_read_unlock();
4192 }
4193
4194 /*
4195  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
4196  * this flag is enabled by writing "1" to the special
4197  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
4198  */
4199
4200 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
4201
4202 /*
4203  * __cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
4204  *
4205  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
4206  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
4207  *
4208  * This represents the rate at which some task in the cpuset
4209  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
4210  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
4211  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
4212  * or writing dirty pages.
4213  *
4214  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
4215  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
4216  * representing the recent rate of entry into the synchronous
4217  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
4218  */
4219
4220 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
4221 {
4222         rcu_read_lock();
4223         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
4224         rcu_read_unlock();
4225 }
4226
4227 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
4228 /*
4229  * proc_cpuset_show()
4230  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
4231  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
4232  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
4233  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
4234  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
4235  *    anyway.
4236  */
4237 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
4238                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
4239 {
4240         char *buf;
4241         struct cgroup_subsys_state *css;
4242         int retval;
4243
4244         retval = -ENOMEM;
4245         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
4246         if (!buf)
4247                 goto out;
4248
4249         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
4250         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
4251                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
4252         css_put(css);
4253         if (retval >= PATH_MAX)
4254                 retval = -ENAMETOOLONG;
4255         if (retval < 0)
4256                 goto out_free;
4257         seq_puts(m, buf);
4258         seq_putc(m, '\n');
4259         retval = 0;
4260 out_free:
4261         kfree(buf);
4262 out:
4263         return retval;
4264 }
4265 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
4266
4267 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
4268 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
4269 {
4270         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
4271                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
4272         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
4273                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
4274 }