]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/cpuset.c
Merge remote-tracking branch 'remotes/stable/linux-4.4.y' into karo-tx6-mainline
[karo-tx-linux.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/seq_file.h>
48 #include <linux/security.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/stat.h>
52 #include <linux/string.h>
53 #include <linux/time.h>
54 #include <linux/backing-dev.h>
55 #include <linux/sort.h>
56
57 #include <asm/uaccess.h>
58 #include <linux/atomic.h>
59 #include <linux/mutex.h>
60 #include <linux/cgroup.h>
61 #include <linux/wait.h>
62
63 struct static_key cpusets_enabled_key __read_mostly = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
64
65 /* See "Frequency meter" comments, below. */
66
67 struct fmeter {
68         int cnt;                /* unprocessed events count */
69         int val;                /* most recent output value */
70         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
71         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
72 };
73
74 struct cpuset {
75         struct cgroup_subsys_state css;
76
77         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
78
79         /*
80          * On default hierarchy:
81          *
82          * The user-configured masks can only be changed by writing to
83          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
84          * parent masks.
85          *
86          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
87          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
88          * changed or hotplug happens.
89          *
90          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
91          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
92          *
93          *
94          * On legacy hierachy:
95          *
96          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
97          */
98
99         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
100         cpumask_var_t cpus_allowed;
101         nodemask_t mems_allowed;
102
103         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
104         cpumask_var_t effective_cpus;
105         nodemask_t effective_mems;
106
107         /*
108          * This is old Memory Nodes tasks took on.
109          *
110          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
111          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
112          *   task is moved into it.
113          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
114          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
115          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
116          */
117         nodemask_t old_mems_allowed;
118
119         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
120
121         /*
122          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
123          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
124          */
125         int attach_in_progress;
126
127         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
128         int pn;
129
130         /* for custom sched domain */
131         int relax_domain_level;
132 };
133
134 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
135 {
136         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
137 }
138
139 /* Retrieve the cpuset for a task */
140 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
141 {
142         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
143 }
144
145 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
146 {
147         return css_cs(cs->css.parent);
148 }
149
150 #ifdef CONFIG_NUMA
151 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
152 {
153         return task->mempolicy;
154 }
155 #else
156 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
157 {
158         return false;
159 }
160 #endif
161
162
163 /* bits in struct cpuset flags field */
164 typedef enum {
165         CS_ONLINE,
166         CS_CPU_EXCLUSIVE,
167         CS_MEM_EXCLUSIVE,
168         CS_MEM_HARDWALL,
169         CS_MEMORY_MIGRATE,
170         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
171         CS_SPREAD_PAGE,
172         CS_SPREAD_SLAB,
173 } cpuset_flagbits_t;
174
175 /* convenient tests for these bits */
176 static inline bool is_cpuset_online(const struct cpuset *cs)
177 {
178         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
179 }
180
181 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
182 {
183         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
184 }
185
186 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
187 {
188         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
189 }
190
191 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
192 {
193         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
194 }
195
196 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
197 {
198         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
199 }
200
201 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
202 {
203         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
204 }
205
206 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
207 {
208         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
209 }
210
211 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
212 {
213         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
214 }
215
216 static struct cpuset top_cpuset = {
217         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
218                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
219 };
220
221 /**
222  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
223  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
224  * @pos_css: used for iteration
225  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
226  *
227  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
228  * with RCU read locked.
229  */
230 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
231         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
232                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
233
234 /**
235  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
236  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
237  * @pos_css: used for iteration
238  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
239  *
240  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
241  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
242  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
243  * iteration and the first node to be visited.
244  */
245 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
246         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
247                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
248
249 /*
250  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
251  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
252  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
253  * comment.
254  *
255  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
256  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
257  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
258  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
259  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
260  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
261  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
262  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
263  * everyone else.
264  *
265  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
266  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
267  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
268  * __alloc_pages().
269  *
270  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
271  * access to cpusets.
272  *
273  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
274  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
275  * them.
276  *
277  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
278  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
279  * cpumasks and nodemasks.
280  *
281  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
282  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
283  */
284
285 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
286 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
287
288 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
289
290 /*
291  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
292  */
293 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
294 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
295
296 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
297
298 /*
299  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
300  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
301  * silently switch it to mount "cgroup" instead
302  */
303 static struct dentry *cpuset_mount(struct file_system_type *fs_type,
304                          int flags, const char *unused_dev_name, void *data)
305 {
306         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
307         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENODEV);
308         if (cgroup_fs) {
309                 char mountopts[] =
310                         "cpuset,noprefix,"
311                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
312                 ret = cgroup_fs->mount(cgroup_fs, flags,
313                                            unused_dev_name, mountopts);
314                 put_filesystem(cgroup_fs);
315         }
316         return ret;
317 }
318
319 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
320         .name = "cpuset",
321         .mount = cpuset_mount,
322 };
323
324 /*
325  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
326  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
327  * until we find one that does have some online cpus.  The top
328  * cpuset always has some cpus online.
329  *
330  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
331  * of cpu_online_mask.
332  *
333  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
334  */
335 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
336 {
337         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, cpu_online_mask))
338                 cs = parent_cs(cs);
339         cpumask_and(pmask, cs->effective_cpus, cpu_online_mask);
340 }
341
342 /*
343  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
344  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
345  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
346  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
347  *
348  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
349  * of node_states[N_MEMORY].
350  *
351  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
352  */
353 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
354 {
355         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
356                 cs = parent_cs(cs);
357         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
358 }
359
360 /*
361  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
362  *
363  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
364  */
365 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
366                                         struct task_struct *tsk)
367 {
368         if (is_spread_page(cs))
369                 task_set_spread_page(tsk);
370         else
371                 task_clear_spread_page(tsk);
372
373         if (is_spread_slab(cs))
374                 task_set_spread_slab(tsk);
375         else
376                 task_clear_spread_slab(tsk);
377 }
378
379 /*
380  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
381  *
382  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
383  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
384  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
385  */
386
387 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
388 {
389         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
390                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
391                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
392                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
393 }
394
395 /**
396  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
397  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
398  */
399 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
400 {
401         struct cpuset *trial;
402
403         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
404         if (!trial)
405                 return NULL;
406
407         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
408                 goto free_cs;
409         if (!alloc_cpumask_var(&trial->effective_cpus, GFP_KERNEL))
410                 goto free_cpus;
411
412         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
413         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
414         return trial;
415
416 free_cpus:
417         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
418 free_cs:
419         kfree(trial);
420         return NULL;
421 }
422
423 /**
424  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
425  * @trial: the trial cpuset to be freed
426  */
427 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
428 {
429         free_cpumask_var(trial->effective_cpus);
430         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
431         kfree(trial);
432 }
433
434 /*
435  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
436  *                     follows the structural rules for cpusets.
437  *
438  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
439  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
440  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
441  * cpuset_mutex held.
442  *
443  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
444  * such as list traversal that depend on the actual address of the
445  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
446  *
447  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
448  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
449  * or flags changed to new, trial values.
450  *
451  * Return 0 if valid, -errno if not.
452  */
453
454 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
455 {
456         struct cgroup_subsys_state *css;
457         struct cpuset *c, *par;
458         int ret;
459
460         rcu_read_lock();
461
462         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
463         ret = -EBUSY;
464         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
465                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
466                         goto out;
467
468         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
469         ret = 0;
470         if (cur == &top_cpuset)
471                 goto out;
472
473         par = parent_cs(cur);
474
475         /* On legacy hiearchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
476         ret = -EACCES;
477         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
478             !is_cpuset_subset(trial, par))
479                 goto out;
480
481         /*
482          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
483          * overlap
484          */
485         ret = -EINVAL;
486         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
487                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
488                     c != cur &&
489                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
490                         goto out;
491                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
492                     c != cur &&
493                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
494                         goto out;
495         }
496
497         /*
498          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
499          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
500          */
501         ret = -ENOSPC;
502         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
503                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
504                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
505                         goto out;
506                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
507                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
508                         goto out;
509         }
510
511         /*
512          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
513          * tasks.
514          */
515         ret = -EBUSY;
516         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
517             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
518                                        trial->cpus_allowed))
519                 goto out;
520
521         ret = 0;
522 out:
523         rcu_read_unlock();
524         return ret;
525 }
526
527 #ifdef CONFIG_SMP
528 /*
529  * Helper routine for generate_sched_domains().
530  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
531  */
532 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
533 {
534         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
535 }
536
537 static void
538 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
539 {
540         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
541                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
542         return;
543 }
544
545 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
546                                     struct cpuset *root_cs)
547 {
548         struct cpuset *cp;
549         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
550
551         rcu_read_lock();
552         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
553                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
554                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
555                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
556                         continue;
557                 }
558
559                 if (is_sched_load_balance(cp))
560                         update_domain_attr(dattr, cp);
561         }
562         rcu_read_unlock();
563 }
564
565 /*
566  * generate_sched_domains()
567  *
568  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
569  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
570  * union is a subset of that set.
571  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
572  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
573  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
574  * partition.
575  *
576  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroups/cpusets.txt
577  * for a background explanation of this.
578  *
579  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
580  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
581  * domains when operating in the severe memory shortage situations
582  * that could cause allocation failures below.
583  *
584  * Must be called with cpuset_mutex held.
585  *
586  * The three key local variables below are:
587  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
588  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
589  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
590  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
591  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
592  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
593  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
594  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
595  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
596  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
597  *         is a subset of one of these domains, while there are as
598  *         many such domains as possible, each as small as possible.
599  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
600  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
601  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
602  *         value to determine what partition elements (sched domains)
603  *         were changed (added or removed.)
604  *
605  * Finding the best partition (set of domains):
606  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
607  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
608  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
609  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
610  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
611  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
612  *      any such pairs.
613  *
614  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
615  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
616  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
617  *      partition_sched_domains().
618  */
619 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
620                         struct sched_domain_attr **attributes)
621 {
622         struct cpuset *cp;      /* scans q */
623         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
624         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
625         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
626         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
627         cpumask_var_t non_isolated_cpus;  /* load balanced CPUs */
628         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
629         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
630         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
631         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
632
633         doms = NULL;
634         dattr = NULL;
635         csa = NULL;
636
637         if (!alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL))
638                 goto done;
639         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
640
641         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
642         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
643                 ndoms = 1;
644                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
645                 if (!doms)
646                         goto done;
647
648                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
649                 if (dattr) {
650                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
651                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
652                 }
653                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
654                                      non_isolated_cpus);
655
656                 goto done;
657         }
658
659         csa = kmalloc(nr_cpusets() * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
660         if (!csa)
661                 goto done;
662         csn = 0;
663
664         rcu_read_lock();
665         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
666                 if (cp == &top_cpuset)
667                         continue;
668                 /*
669                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
670                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
671                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
672                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
673                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
674                  * the corresponding sched domain.
675                  */
676                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
677                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
678                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed, non_isolated_cpus)))
679                         continue;
680
681                 if (is_sched_load_balance(cp))
682                         csa[csn++] = cp;
683
684                 /* skip @cp's subtree */
685                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
686         }
687         rcu_read_unlock();
688
689         for (i = 0; i < csn; i++)
690                 csa[i]->pn = i;
691         ndoms = csn;
692
693 restart:
694         /* Find the best partition (set of sched domains) */
695         for (i = 0; i < csn; i++) {
696                 struct cpuset *a = csa[i];
697                 int apn = a->pn;
698
699                 for (j = 0; j < csn; j++) {
700                         struct cpuset *b = csa[j];
701                         int bpn = b->pn;
702
703                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
704                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
705                                         struct cpuset *c = csa[k];
706
707                                         if (c->pn == bpn)
708                                                 c->pn = apn;
709                                 }
710                                 ndoms--;        /* one less element */
711                                 goto restart;
712                         }
713                 }
714         }
715
716         /*
717          * Now we know how many domains to create.
718          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
719          */
720         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
721         if (!doms)
722                 goto done;
723
724         /*
725          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
726          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
727          */
728         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
729
730         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
731                 struct cpuset *a = csa[i];
732                 struct cpumask *dp;
733                 int apn = a->pn;
734
735                 if (apn < 0) {
736                         /* Skip completed partitions */
737                         continue;
738                 }
739
740                 dp = doms[nslot];
741
742                 if (nslot == ndoms) {
743                         static int warnings = 10;
744                         if (warnings) {
745                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
746                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
747                                 warnings--;
748                         }
749                         continue;
750                 }
751
752                 cpumask_clear(dp);
753                 if (dattr)
754                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
755                 for (j = i; j < csn; j++) {
756                         struct cpuset *b = csa[j];
757
758                         if (apn == b->pn) {
759                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
760                                 cpumask_and(dp, dp, non_isolated_cpus);
761                                 if (dattr)
762                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
763
764                                 /* Done with this partition */
765                                 b->pn = -1;
766                         }
767                 }
768                 nslot++;
769         }
770         BUG_ON(nslot != ndoms);
771
772 done:
773         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
774         kfree(csa);
775
776         /*
777          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
778          * See comments in partition_sched_domains().
779          */
780         if (doms == NULL)
781                 ndoms = 1;
782
783         *domains    = doms;
784         *attributes = dattr;
785         return ndoms;
786 }
787
788 /*
789  * Rebuild scheduler domains.
790  *
791  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
792  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
793  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
794  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
795  * scheduler's dynamic sched domains.
796  *
797  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
798  */
799 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
800 {
801         struct sched_domain_attr *attr;
802         cpumask_var_t *doms;
803         int ndoms;
804
805         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
806         get_online_cpus();
807
808         /*
809          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
810          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
811          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
812          */
813         if (!cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
814                 goto out;
815
816         /* Generate domain masks and attrs */
817         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
818
819         /* Have scheduler rebuild the domains */
820         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
821 out:
822         put_online_cpus();
823 }
824 #else /* !CONFIG_SMP */
825 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
826 {
827 }
828 #endif /* CONFIG_SMP */
829
830 void rebuild_sched_domains(void)
831 {
832         mutex_lock(&cpuset_mutex);
833         rebuild_sched_domains_locked();
834         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
835 }
836
837 /**
838  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
839  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
840  *
841  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
842  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
843  * cpuset membership stays stable.
844  */
845 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
846 {
847         struct css_task_iter it;
848         struct task_struct *task;
849
850         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
851         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
852                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
853         css_task_iter_end(&it);
854 }
855
856 /*
857  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
858  * @cs: the cpuset to consider
859  * @new_cpus: temp variable for calculating new effective_cpus
860  *
861  * When congifured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
862  * and all its descendants need to be updated.
863  *
864  * On legacy hierachy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
865  *
866  * Called with cpuset_mutex held
867  */
868 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
869 {
870         struct cpuset *cp;
871         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
872         bool need_rebuild_sched_domains = false;
873
874         rcu_read_lock();
875         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
876                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
877
878                 cpumask_and(new_cpus, cp->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
879
880                 /*
881                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
882                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
883                  */
884                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
885                     cpumask_empty(new_cpus))
886                         cpumask_copy(new_cpus, parent->effective_cpus);
887
888                 /* Skip the whole subtree if the cpumask remains the same. */
889                 if (cpumask_equal(new_cpus, cp->effective_cpus)) {
890                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
891                         continue;
892                 }
893
894                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
895                         continue;
896                 rcu_read_unlock();
897
898                 spin_lock_irq(&callback_lock);
899                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, new_cpus);
900                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
901
902                 WARN_ON(!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
903                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
904
905                 update_tasks_cpumask(cp);
906
907                 /*
908                  * If the effective cpumask of any non-empty cpuset is changed,
909                  * we need to rebuild sched domains.
910                  */
911                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
912                     is_sched_load_balance(cp))
913                         need_rebuild_sched_domains = true;
914
915                 rcu_read_lock();
916                 css_put(&cp->css);
917         }
918         rcu_read_unlock();
919
920         if (need_rebuild_sched_domains)
921                 rebuild_sched_domains_locked();
922 }
923
924 /**
925  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
926  * @cs: the cpuset to consider
927  * @trialcs: trial cpuset
928  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
929  */
930 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
931                           const char *buf)
932 {
933         int retval;
934
935         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
936         if (cs == &top_cpuset)
937                 return -EACCES;
938
939         /*
940          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
941          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
942          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
943          * with tasks have cpus.
944          */
945         if (!*buf) {
946                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
947         } else {
948                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
949                 if (retval < 0)
950                         return retval;
951
952                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
953                                     top_cpuset.cpus_allowed))
954                         return -EINVAL;
955         }
956
957         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
958         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
959                 return 0;
960
961         retval = validate_change(cs, trialcs);
962         if (retval < 0)
963                 return retval;
964
965         spin_lock_irq(&callback_lock);
966         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
967         spin_unlock_irq(&callback_lock);
968
969         /* use trialcs->cpus_allowed as a temp variable */
970         update_cpumasks_hier(cs, trialcs->cpus_allowed);
971         return 0;
972 }
973
974 /*
975  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
976  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
977  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
978  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
979  * cpuset_migrate_mm_wq.
980  */
981
982 struct cpuset_migrate_mm_work {
983         struct work_struct      work;
984         struct mm_struct        *mm;
985         nodemask_t              from;
986         nodemask_t              to;
987 };
988
989 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
990 {
991         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
992                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
993
994         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
995         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
996         mmput(mwork->mm);
997         kfree(mwork);
998 }
999
1000 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1001                                                         const nodemask_t *to)
1002 {
1003         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1004
1005         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1006         if (mwork) {
1007                 mwork->mm = mm;
1008                 mwork->from = *from;
1009                 mwork->to = *to;
1010                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1011                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1012         } else {
1013                 mmput(mm);
1014         }
1015 }
1016
1017 static void cpuset_post_attach(void)
1018 {
1019         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1020 }
1021
1022 /*
1023  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1024  * @tsk: the task to change
1025  * @newmems: new nodes that the task will be set
1026  *
1027  * In order to avoid seeing no nodes if the old and new nodes are disjoint,
1028  * we structure updates as setting all new allowed nodes, then clearing newly
1029  * disallowed ones.
1030  */
1031 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1032                                         nodemask_t *newmems)
1033 {
1034         bool need_loop;
1035
1036         /*
1037          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1038          * been OOM killed to get memory anywhere.
1039          */
1040         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1041                 return;
1042         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
1043                 return;
1044
1045         task_lock(tsk);
1046         /*
1047          * Determine if a loop is necessary if another thread is doing
1048          * read_mems_allowed_begin().  If at least one node remains unchanged and
1049          * tsk does not have a mempolicy, then an empty nodemask will not be
1050          * possible when mems_allowed is larger than a word.
1051          */
1052         need_loop = task_has_mempolicy(tsk) ||
1053                         !nodes_intersects(*newmems, tsk->mems_allowed);
1054
1055         if (need_loop) {
1056                 local_irq_disable();
1057                 write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1058         }
1059
1060         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1061         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP1);
1062
1063         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP2);
1064         tsk->mems_allowed = *newmems;
1065
1066         if (need_loop) {
1067                 write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1068                 local_irq_enable();
1069         }
1070
1071         task_unlock(tsk);
1072 }
1073
1074 static void *cpuset_being_rebound;
1075
1076 /**
1077  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1078  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1079  *
1080  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1081  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1082  * cpuset membership stays stable.
1083  */
1084 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1085 {
1086         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1087         struct css_task_iter it;
1088         struct task_struct *task;
1089
1090         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1091
1092         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1093
1094         /*
1095          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1096          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1097          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1098          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1099          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1100          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1101          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1102          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1103          */
1104         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1105         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1106                 struct mm_struct *mm;
1107                 bool migrate;
1108
1109                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1110
1111                 mm = get_task_mm(task);
1112                 if (!mm)
1113                         continue;
1114
1115                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1116
1117                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1118                 if (migrate)
1119                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1120                 else
1121                         mmput(mm);
1122         }
1123         css_task_iter_end(&it);
1124
1125         /*
1126          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1127          * cs->old_mems_allowed.
1128          */
1129         cs->old_mems_allowed = newmems;
1130
1131         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1132         cpuset_being_rebound = NULL;
1133 }
1134
1135 /*
1136  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1137  * @cs: the cpuset to consider
1138  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1139  *
1140  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1141  * and all its descendants need to be updated.
1142  *
1143  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1144  *
1145  * Called with cpuset_mutex held
1146  */
1147 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1148 {
1149         struct cpuset *cp;
1150         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1151
1152         rcu_read_lock();
1153         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1154                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1155
1156                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1157
1158                 /*
1159                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1160                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1161                  */
1162                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1163                     nodes_empty(*new_mems))
1164                         *new_mems = parent->effective_mems;
1165
1166                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1167                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1168                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1169                         continue;
1170                 }
1171
1172                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1173                         continue;
1174                 rcu_read_unlock();
1175
1176                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1177                 cp->effective_mems = *new_mems;
1178                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1179
1180                 WARN_ON(!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1181                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1182
1183                 update_tasks_nodemask(cp);
1184
1185                 rcu_read_lock();
1186                 css_put(&cp->css);
1187         }
1188         rcu_read_unlock();
1189 }
1190
1191 /*
1192  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1193  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1194  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1195  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1196  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1197  * migrate the tasks pages to the new memory.
1198  *
1199  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1200  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1201  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1202  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1203  */
1204 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1205                            const char *buf)
1206 {
1207         int retval;
1208
1209         /*
1210          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1211          * it's read-only
1212          */
1213         if (cs == &top_cpuset) {
1214                 retval = -EACCES;
1215                 goto done;
1216         }
1217
1218         /*
1219          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1220          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1221          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1222          * with tasks have memory.
1223          */
1224         if (!*buf) {
1225                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1226         } else {
1227                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1228                 if (retval < 0)
1229                         goto done;
1230
1231                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1232                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1233                         retval = -EINVAL;
1234                         goto done;
1235                 }
1236         }
1237
1238         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1239                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1240                 goto done;
1241         }
1242         retval = validate_change(cs, trialcs);
1243         if (retval < 0)
1244                 goto done;
1245
1246         spin_lock_irq(&callback_lock);
1247         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1248         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1249
1250         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1251         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1252 done:
1253         return retval;
1254 }
1255
1256 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1257 {
1258         int ret;
1259
1260         rcu_read_lock();
1261         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1262         rcu_read_unlock();
1263
1264         return ret;
1265 }
1266
1267 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1271                 return -EINVAL;
1272 #endif
1273
1274         if (val != cs->relax_domain_level) {
1275                 cs->relax_domain_level = val;
1276                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1277                     is_sched_load_balance(cs))
1278                         rebuild_sched_domains_locked();
1279         }
1280
1281         return 0;
1282 }
1283
1284 /**
1285  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1286  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1287  *
1288  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1289  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1290  * stable.
1291  */
1292 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1293 {
1294         struct css_task_iter it;
1295         struct task_struct *task;
1296
1297         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1298         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1299                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1300         css_task_iter_end(&it);
1301 }
1302
1303 /*
1304  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1305  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1306  * cs:          the cpuset to update
1307  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1308  *
1309  * Call with cpuset_mutex held.
1310  */
1311
1312 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1313                        int turning_on)
1314 {
1315         struct cpuset *trialcs;
1316         int balance_flag_changed;
1317         int spread_flag_changed;
1318         int err;
1319
1320         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1321         if (!trialcs)
1322                 return -ENOMEM;
1323
1324         if (turning_on)
1325                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1326         else
1327                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1328
1329         err = validate_change(cs, trialcs);
1330         if (err < 0)
1331                 goto out;
1332
1333         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1334                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1335
1336         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1337                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1338
1339         spin_lock_irq(&callback_lock);
1340         cs->flags = trialcs->flags;
1341         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1342
1343         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1344                 rebuild_sched_domains_locked();
1345
1346         if (spread_flag_changed)
1347                 update_tasks_flags(cs);
1348 out:
1349         free_trial_cpuset(trialcs);
1350         return err;
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1355  *
1356  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1357  * event frequency meter.  There are four routines:
1358  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1359  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1360  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1361  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1362  *
1363  * A common data structure is passed to each of these routines,
1364  * which is used to keep track of the state required to manage the
1365  * frequency meter and its digital filter.
1366  *
1367  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1368  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1369  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1370  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1371  *
1372  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1373  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1374  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1375  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1376  *
1377  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1378  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1379  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1380  * will be stable.
1381  *
1382  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1383  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1384  *
1385  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1386  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1387  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1388  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1389  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1390  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1391  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1392  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1393  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1394  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1395  * each event.
1396  */
1397
1398 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1399 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1400 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1401 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1402
1403 /* Initialize a frequency meter */
1404 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1405 {
1406         fmp->cnt = 0;
1407         fmp->val = 0;
1408         fmp->time = 0;
1409         spin_lock_init(&fmp->lock);
1410 }
1411
1412 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1413 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1414 {
1415         time_t now = get_seconds();
1416         time_t ticks = now - fmp->time;
1417
1418         if (ticks == 0)
1419                 return;
1420
1421         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1422         while (ticks-- > 0)
1423                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1424         fmp->time = now;
1425
1426         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1427         fmp->cnt = 0;
1428 }
1429
1430 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1431 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1432 {
1433         spin_lock(&fmp->lock);
1434         fmeter_update(fmp);
1435         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1436         spin_unlock(&fmp->lock);
1437 }
1438
1439 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1440 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1441 {
1442         int val;
1443
1444         spin_lock(&fmp->lock);
1445         fmeter_update(fmp);
1446         val = fmp->val;
1447         spin_unlock(&fmp->lock);
1448         return val;
1449 }
1450
1451 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
1452
1453 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1454 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1455 {
1456         struct cgroup_subsys_state *css;
1457         struct cpuset *cs;
1458         struct task_struct *task;
1459         int ret;
1460
1461         /* used later by cpuset_attach() */
1462         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
1463         cs = css_cs(css);
1464
1465         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1466
1467         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
1468         ret = -ENOSPC;
1469         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1470             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1471                 goto out_unlock;
1472
1473         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1474                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
1475                 if (ret)
1476                         goto out_unlock;
1477                 ret = security_task_setscheduler(task);
1478                 if (ret)
1479                         goto out_unlock;
1480         }
1481
1482         /*
1483          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1484          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1485          */
1486         cs->attach_in_progress++;
1487         ret = 0;
1488 out_unlock:
1489         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1490         return ret;
1491 }
1492
1493 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1494 {
1495         struct cgroup_subsys_state *css;
1496         struct cpuset *cs;
1497
1498         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1499         cs = css_cs(css);
1500
1501         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1502         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1503         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1504 }
1505
1506 /*
1507  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1508  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1509  * allocate from cpuset_init().
1510  */
1511 static cpumask_var_t cpus_attach;
1512
1513 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1514 {
1515         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1516         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1517         struct task_struct *task;
1518         struct task_struct *leader;
1519         struct cgroup_subsys_state *css;
1520         struct cpuset *cs;
1521         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
1522
1523         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1524         cs = css_cs(css);
1525
1526         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1527
1528         /* prepare for attach */
1529         if (cs == &top_cpuset)
1530                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1531         else
1532                 guarantee_online_cpus(cs, cpus_attach);
1533
1534         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1535
1536         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1537                 /*
1538                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1539                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1540                  */
1541                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1542
1543                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1544                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1545         }
1546
1547         /*
1548          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
1549          * sleep and should be moved outside migration path proper.
1550          */
1551         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
1552         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
1553                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
1554
1555                 if (mm) {
1556                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1557
1558                         /*
1559                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
1560                          * here, except if this task is being moved
1561                          * automatically due to hotplug.  In that case
1562                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
1563                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
1564                          * migrate mm from.
1565                          */
1566                         if (is_memory_migrate(cs))
1567                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
1568                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
1569                         else
1570                                 mmput(mm);
1571                 }
1572         }
1573
1574         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1575
1576         cs->attach_in_progress--;
1577         if (!cs->attach_in_progress)
1578                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1579
1580         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1581 }
1582
1583 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1584
1585 typedef enum {
1586         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1587         FILE_CPULIST,
1588         FILE_MEMLIST,
1589         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1590         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1591         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1592         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1593         FILE_MEM_HARDWALL,
1594         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1595         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1596         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1597         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1598         FILE_SPREAD_PAGE,
1599         FILE_SPREAD_SLAB,
1600 } cpuset_filetype_t;
1601
1602 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1603                             u64 val)
1604 {
1605         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1606         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1607         int retval = 0;
1608
1609         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1610         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1611                 retval = -ENODEV;
1612                 goto out_unlock;
1613         }
1614
1615         switch (type) {
1616         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1617                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1618                 break;
1619         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1620                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1621                 break;
1622         case FILE_MEM_HARDWALL:
1623                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1624                 break;
1625         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1626                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1627                 break;
1628         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1629                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1630                 break;
1631         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1632                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1633                 break;
1634         case FILE_SPREAD_PAGE:
1635                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1636                 break;
1637         case FILE_SPREAD_SLAB:
1638                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1639                 break;
1640         default:
1641                 retval = -EINVAL;
1642                 break;
1643         }
1644 out_unlock:
1645         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1646         return retval;
1647 }
1648
1649 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1650                             s64 val)
1651 {
1652         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1653         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1654         int retval = -ENODEV;
1655
1656         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1657         if (!is_cpuset_online(cs))
1658                 goto out_unlock;
1659
1660         switch (type) {
1661         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1662                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1663                 break;
1664         default:
1665                 retval = -EINVAL;
1666                 break;
1667         }
1668 out_unlock:
1669         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1670         return retval;
1671 }
1672
1673 /*
1674  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1675  */
1676 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
1677                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
1678 {
1679         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
1680         struct cpuset *trialcs;
1681         int retval = -ENODEV;
1682
1683         buf = strstrip(buf);
1684
1685         /*
1686          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1687          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1688          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1689          * which can execute.
1690          *
1691          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1692          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1693          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1694          * after execution capability is restored.
1695          *
1696          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
1697          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
1698          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
1699          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
1700          * protection is okay as we check whether @cs is online after
1701          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
1702          * hierarchies.
1703          */
1704         css_get(&cs->css);
1705         kernfs_break_active_protection(of->kn);
1706         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1707
1708         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1709         if (!is_cpuset_online(cs))
1710                 goto out_unlock;
1711
1712         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1713         if (!trialcs) {
1714                 retval = -ENOMEM;
1715                 goto out_unlock;
1716         }
1717
1718         switch (of_cft(of)->private) {
1719         case FILE_CPULIST:
1720                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1721                 break;
1722         case FILE_MEMLIST:
1723                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1724                 break;
1725         default:
1726                 retval = -EINVAL;
1727                 break;
1728         }
1729
1730         free_trial_cpuset(trialcs);
1731 out_unlock:
1732         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1733         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
1734         css_put(&cs->css);
1735         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1736         return retval ?: nbytes;
1737 }
1738
1739 /*
1740  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1741  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1742  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1743  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1744  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1745  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1746  */
1747 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
1748 {
1749         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
1750         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
1751         int ret = 0;
1752
1753         spin_lock_irq(&callback_lock);
1754
1755         switch (type) {
1756         case FILE_CPULIST:
1757                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
1758                 break;
1759         case FILE_MEMLIST:
1760                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
1761                 break;
1762         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
1763                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
1764                 break;
1765         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
1766                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
1767                 break;
1768         default:
1769                 ret = -EINVAL;
1770         }
1771
1772         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1773         return ret;
1774 }
1775
1776 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1777 {
1778         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1779         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1780         switch (type) {
1781         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1782                 return is_cpu_exclusive(cs);
1783         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1784                 return is_mem_exclusive(cs);
1785         case FILE_MEM_HARDWALL:
1786                 return is_mem_hardwall(cs);
1787         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1788                 return is_sched_load_balance(cs);
1789         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1790                 return is_memory_migrate(cs);
1791         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1792                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1793         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1794                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1795         case FILE_SPREAD_PAGE:
1796                 return is_spread_page(cs);
1797         case FILE_SPREAD_SLAB:
1798                 return is_spread_slab(cs);
1799         default:
1800                 BUG();
1801         }
1802
1803         /* Unreachable but makes gcc happy */
1804         return 0;
1805 }
1806
1807 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1808 {
1809         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1810         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1811         switch (type) {
1812         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1813                 return cs->relax_domain_level;
1814         default:
1815                 BUG();
1816         }
1817
1818         /* Unrechable but makes gcc happy */
1819         return 0;
1820 }
1821
1822
1823 /*
1824  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1825  */
1826
1827 static struct cftype files[] = {
1828         {
1829                 .name = "cpus",
1830                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1831                 .write = cpuset_write_resmask,
1832                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1833                 .private = FILE_CPULIST,
1834         },
1835
1836         {
1837                 .name = "mems",
1838                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1839                 .write = cpuset_write_resmask,
1840                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1841                 .private = FILE_MEMLIST,
1842         },
1843
1844         {
1845                 .name = "effective_cpus",
1846                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1847                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1848         },
1849
1850         {
1851                 .name = "effective_mems",
1852                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1853                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1854         },
1855
1856         {
1857                 .name = "cpu_exclusive",
1858                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1859                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1860                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1861         },
1862
1863         {
1864                 .name = "mem_exclusive",
1865                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1866                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1867                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1868         },
1869
1870         {
1871                 .name = "mem_hardwall",
1872                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1873                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1874                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1875         },
1876
1877         {
1878                 .name = "sched_load_balance",
1879                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1880                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1881                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1882         },
1883
1884         {
1885                 .name = "sched_relax_domain_level",
1886                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1887                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1888                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1889         },
1890
1891         {
1892                 .name = "memory_migrate",
1893                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1894                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1895                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1896         },
1897
1898         {
1899                 .name = "memory_pressure",
1900                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1901         },
1902
1903         {
1904                 .name = "memory_spread_page",
1905                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1906                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1907                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1908         },
1909
1910         {
1911                 .name = "memory_spread_slab",
1912                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1913                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1914                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1915         },
1916
1917         {
1918                 .name = "memory_pressure_enabled",
1919                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1920                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1921                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1922                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1923         },
1924
1925         { }     /* terminate */
1926 };
1927
1928 /*
1929  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1930  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1931  */
1932
1933 static struct cgroup_subsys_state *
1934 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1935 {
1936         struct cpuset *cs;
1937
1938         if (!parent_css)
1939                 return &top_cpuset.css;
1940
1941         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1942         if (!cs)
1943                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1944         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
1945                 goto free_cs;
1946         if (!alloc_cpumask_var(&cs->effective_cpus, GFP_KERNEL))
1947                 goto free_cpus;
1948
1949         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1950         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1951         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1952         cpumask_clear(cs->effective_cpus);
1953         nodes_clear(cs->effective_mems);
1954         fmeter_init(&cs->fmeter);
1955         cs->relax_domain_level = -1;
1956
1957         return &cs->css;
1958
1959 free_cpus:
1960         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
1961 free_cs:
1962         kfree(cs);
1963         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1964 }
1965
1966 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1967 {
1968         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1969         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1970         struct cpuset *tmp_cs;
1971         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1972
1973         if (!parent)
1974                 return 0;
1975
1976         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1977
1978         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1979         if (is_spread_page(parent))
1980                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1981         if (is_spread_slab(parent))
1982                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1983
1984         cpuset_inc();
1985
1986         spin_lock_irq(&callback_lock);
1987         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
1988                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
1989                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
1990         }
1991         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1992
1993         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
1994                 goto out_unlock;
1995
1996         /*
1997          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
1998          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
1999          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2000          *
2001          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2002          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2003          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2004          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2005          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2006          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2007          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2008          */
2009         rcu_read_lock();
2010         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2011                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2012                         rcu_read_unlock();
2013                         goto out_unlock;
2014                 }
2015         }
2016         rcu_read_unlock();
2017
2018         spin_lock_irq(&callback_lock);
2019         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2020         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2021         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2022         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2023         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2024 out_unlock:
2025         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2026         return 0;
2027 }
2028
2029 /*
2030  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2031  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2032  * will call rebuild_sched_domains_locked().
2033  */
2034
2035 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2036 {
2037         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2038
2039         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2040
2041         if (is_sched_load_balance(cs))
2042                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2043
2044         cpuset_dec();
2045         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2046
2047         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2048 }
2049
2050 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2051 {
2052         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2053
2054         free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
2055         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2056         kfree(cs);
2057 }
2058
2059 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2060 {
2061         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2062         spin_lock_irq(&callback_lock);
2063
2064         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
2065                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2066                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2067         } else {
2068                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2069                              top_cpuset.effective_cpus);
2070                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2071         }
2072
2073         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2074         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2075 }
2076
2077 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2078         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2079         .css_online     = cpuset_css_online,
2080         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2081         .css_free       = cpuset_css_free,
2082         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2083         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2084         .attach         = cpuset_attach,
2085         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2086         .bind           = cpuset_bind,
2087         .legacy_cftypes = files,
2088         .early_init     = 1,
2089 };
2090
2091 /**
2092  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2093  *
2094  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2095  **/
2096
2097 int __init cpuset_init(void)
2098 {
2099         int err = 0;
2100
2101         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL))
2102                 BUG();
2103         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL))
2104                 BUG();
2105
2106         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2107         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2108         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2109         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2110
2111         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2112         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2113         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2114
2115         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2116         if (err < 0)
2117                 return err;
2118
2119         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL))
2120                 BUG();
2121
2122         return 0;
2123 }
2124
2125 /*
2126  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2127  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2128  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2129  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2130  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2131  */
2132 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2133 {
2134         struct cpuset *parent;
2135
2136         /*
2137          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2138          * has online cpus, so can't be empty).
2139          */
2140         parent = parent_cs(cs);
2141         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2142                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2143                 parent = parent_cs(parent);
2144
2145         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2146                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2147                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2148                 pr_cont("\n");
2149         }
2150 }
2151
2152 static void
2153 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2154                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2155                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2156 {
2157         bool is_empty;
2158
2159         spin_lock_irq(&callback_lock);
2160         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2161         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2162         cs->mems_allowed = *new_mems;
2163         cs->effective_mems = *new_mems;
2164         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2165
2166         /*
2167          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2168          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2169          */
2170         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2171                 update_tasks_cpumask(cs);
2172         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2173                 update_tasks_nodemask(cs);
2174
2175         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2176                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
2177
2178         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2179
2180         /*
2181          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
2182          * This is full cgroup operation which will also call back into
2183          * cpuset. Should be done outside any lock.
2184          */
2185         if (is_empty)
2186                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2187
2188         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2189 }
2190
2191 static void
2192 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
2193                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2194                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
2195 {
2196         if (cpumask_empty(new_cpus))
2197                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2198         if (nodes_empty(*new_mems))
2199                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2200
2201         spin_lock_irq(&callback_lock);
2202         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2203         cs->effective_mems = *new_mems;
2204         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2205
2206         if (cpus_updated)
2207                 update_tasks_cpumask(cs);
2208         if (mems_updated)
2209                 update_tasks_nodemask(cs);
2210 }
2211
2212 /**
2213  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2214  * @cs: cpuset in interest
2215  *
2216  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2217  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2218  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2219  */
2220 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2221 {
2222         static cpumask_t new_cpus;
2223         static nodemask_t new_mems;
2224         bool cpus_updated;
2225         bool mems_updated;
2226 retry:
2227         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2228
2229         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2230
2231         /*
2232          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2233          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2234          */
2235         if (cs->attach_in_progress) {
2236                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2237                 goto retry;
2238         }
2239
2240         cpumask_and(&new_cpus, cs->cpus_allowed, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2241         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent_cs(cs)->effective_mems);
2242
2243         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
2244         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
2245
2246         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
2247                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
2248                                      cpus_updated, mems_updated);
2249         else
2250                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
2251                                             cpus_updated, mems_updated);
2252
2253         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2254 }
2255
2256 /**
2257  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2258  *
2259  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2260  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2261  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2262  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2263  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2264  *
2265  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2266  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2267  * all descendants.
2268  *
2269  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2270  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2271  */
2272 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2273 {
2274         static cpumask_t new_cpus;
2275         static nodemask_t new_mems;
2276         bool cpus_updated, mems_updated;
2277         bool on_dfl = cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys);
2278
2279         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2280
2281         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2282         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2283         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2284
2285         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2286         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
2287
2288         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2289         if (cpus_updated) {
2290                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2291                 if (!on_dfl)
2292                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2293                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2294                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2295                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2296         }
2297
2298         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2299         if (mems_updated) {
2300                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2301                 if (!on_dfl)
2302                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2303                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
2304                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2305                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
2306         }
2307
2308         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2309
2310         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2311         if (cpus_updated || mems_updated) {
2312                 struct cpuset *cs;
2313                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2314
2315                 rcu_read_lock();
2316                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2317                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
2318                                 continue;
2319                         rcu_read_unlock();
2320
2321                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2322
2323                         rcu_read_lock();
2324                         css_put(&cs->css);
2325                 }
2326                 rcu_read_unlock();
2327         }
2328
2329         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2330         if (cpus_updated)
2331                 rebuild_sched_domains();
2332 }
2333
2334 void cpuset_update_active_cpus(bool cpu_online)
2335 {
2336         /*
2337          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2338          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2339          * to a work item to avoid reverse locking order.
2340          *
2341          * We still need to do partition_sched_domains() synchronously;
2342          * otherwise, the scheduler will get confused and put tasks to the
2343          * dead CPU.  Fall back to the default single domain.
2344          * cpuset_hotplug_workfn() will rebuild it as necessary.
2345          */
2346         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
2347         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2348 }
2349
2350 /*
2351  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2352  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2353  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2354  */
2355 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2356                                 unsigned long action, void *arg)
2357 {
2358         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2359         return NOTIFY_OK;
2360 }
2361
2362 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2363         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2364         .priority = 10,         /* ??! */
2365 };
2366
2367 /**
2368  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2369  *
2370  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2371  */
2372 void __init cpuset_init_smp(void)
2373 {
2374         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2375         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2376         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2377
2378         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
2379         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
2380
2381         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2382
2383         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
2384         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
2385 }
2386
2387 /**
2388  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2389  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2390  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2391  *
2392  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2393  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2394  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2395  * tasks cpuset.
2396  **/
2397
2398 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2399 {
2400         unsigned long flags;
2401
2402         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2403         rcu_read_lock();
2404         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2405         rcu_read_unlock();
2406         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2407 }
2408
2409 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2410 {
2411         rcu_read_lock();
2412         do_set_cpus_allowed(tsk, task_cs(tsk)->effective_cpus);
2413         rcu_read_unlock();
2414
2415         /*
2416          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2417          *
2418          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2419          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2420          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2421          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2422          * which takes task_rq_lock().
2423          *
2424          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2425          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2426          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2427          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2428          *
2429          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2430          * if required.
2431          */
2432 }
2433
2434 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2435 {
2436         nodes_setall(current->mems_allowed);
2437 }
2438
2439 /**
2440  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2441  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2442  *
2443  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2444  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2445  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2446  * tasks cpuset.
2447  **/
2448
2449 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2450 {
2451         nodemask_t mask;
2452         unsigned long flags;
2453
2454         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2455         rcu_read_lock();
2456         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2457         rcu_read_unlock();
2458         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2459
2460         return mask;
2461 }
2462
2463 /**
2464  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2465  * @nodemask: the nodemask to be checked
2466  *
2467  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2468  */
2469 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2470 {
2471         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2472 }
2473
2474 /*
2475  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2476  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2477  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2478  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2479  */
2480 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2481 {
2482         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2483                 cs = parent_cs(cs);
2484         return cs;
2485 }
2486
2487 /**
2488  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
2489  * @node: is this an allowed node?
2490  * @gfp_mask: memory allocation flags
2491  *
2492  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
2493  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
2494  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
2495  * yes.  If current has access to memory reserves due to TIF_MEMDIE, yes.
2496  * Otherwise, no.
2497  *
2498  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2499  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2500  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2501  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2502  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2503  *
2504  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
2505  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2506  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2507  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2508  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2509  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
2510  *
2511  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2512  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2513  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2514  * in interrupt, of course).
2515  *
2516  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2517  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2518  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2519  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2520  * affect that:
2521  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2522  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2523  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2524  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2525  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2526  */
2527 int __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
2528 {
2529         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2530         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2531         unsigned long flags;
2532
2533         if (in_interrupt())
2534                 return 1;
2535         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2536                 return 1;
2537         /*
2538          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2539          * been OOM killed to get memory anywhere.
2540          */
2541         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2542                 return 1;
2543         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2544                 return 0;
2545
2546         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2547                 return 1;
2548
2549         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2550         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2551
2552         rcu_read_lock();
2553         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2554         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2555         rcu_read_unlock();
2556
2557         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2558         return allowed;
2559 }
2560
2561 /**
2562  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2563  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2564  *
2565  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2566  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2567  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2568  * to determine on which node to start looking, as it will for
2569  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2570  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2571  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2572  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2573  *
2574  * We don't have to worry about the returned node being offline
2575  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2576  *
2577  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2578  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2579  * should not be possible for the following code to return an
2580  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2581  * is not returning the node where the allocation must be, only
2582  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2583  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2584  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2585  * See kmem_cache_alloc_node().
2586  */
2587
2588 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2589 {
2590         int node;
2591
2592         node = next_node(*rotor, current->mems_allowed);
2593         if (node == MAX_NUMNODES)
2594                 node = first_node(current->mems_allowed);
2595         *rotor = node;
2596         return node;
2597 }
2598
2599 int cpuset_mem_spread_node(void)
2600 {
2601         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2602                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2603                         node_random(&current->mems_allowed);
2604
2605         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2606 }
2607
2608 int cpuset_slab_spread_node(void)
2609 {
2610         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2611                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2612                         node_random(&current->mems_allowed);
2613
2614         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2615 }
2616
2617 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2618
2619 /**
2620  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2621  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2622  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2623  *
2624  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2625  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2626  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2627  * to the other.
2628  **/
2629
2630 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2631                                    const struct task_struct *tsk2)
2632 {
2633         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2634 }
2635
2636 /**
2637  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
2638  *
2639  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
2640  * mems_allowed to the kernel log.
2641  */
2642 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
2643 {
2644         struct cgroup *cgrp;
2645
2646         rcu_read_lock();
2647
2648         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
2649         pr_info("%s cpuset=", current->comm);
2650         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
2651         pr_cont(" mems_allowed=%*pbl\n",
2652                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
2653
2654         rcu_read_unlock();
2655 }
2656
2657 /*
2658  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2659  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2660  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2661  */
2662
2663 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2664
2665 /**
2666  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2667  *
2668  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2669  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2670  *
2671  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2672  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2673  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2674  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2675  * or writing dirty pages.
2676  *
2677  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2678  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2679  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2680  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2681  **/
2682
2683 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2684 {
2685         rcu_read_lock();
2686         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2687         rcu_read_unlock();
2688 }
2689
2690 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2691 /*
2692  * proc_cpuset_show()
2693  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2694  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2695  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2696  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2697  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2698  *    anyway.
2699  */
2700 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
2701                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
2702 {
2703         char *buf, *p;
2704         struct cgroup_subsys_state *css;
2705         int retval;
2706
2707         retval = -ENOMEM;
2708         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
2709         if (!buf)
2710                 goto out;
2711
2712         retval = -ENAMETOOLONG;
2713         rcu_read_lock();
2714         css = task_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
2715         p = cgroup_path(css->cgroup, buf, PATH_MAX);
2716         rcu_read_unlock();
2717         if (!p)
2718                 goto out_free;
2719         seq_puts(m, p);
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 }