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