Merge remote-tracking branch 'y2038/y2038'
[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/time64.h>
55 #include <linux/backing-dev.h>
56 #include <linux/sort.h>
57
58 #include <asm/uaccess.h>
59 #include <linux/atomic.h>
60 #include <linux/mutex.h>
61 #include <linux/workqueue.h>
62 #include <linux/cgroup.h>
63 #include <linux/wait.h>
64
65 struct static_key cpusets_enabled_key __read_mostly = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
66
67 /* See "Frequency meter" comments, below. */
68
69 struct fmeter {
70         int cnt;                /* unprocessed events count */
71         int val;                /* most recent output value */
72         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
73         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
74 };
75
76 struct cpuset {
77         struct cgroup_subsys_state css;
78
79         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
80
81         /*
82          * On default hierarchy:
83          *
84          * The user-configured masks can only be changed by writing to
85          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
86          * parent masks.
87          *
88          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
89          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
90          * changed or hotplug happens.
91          *
92          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
93          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
94          *
95          *
96          * On legacy hierachy:
97          *
98          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
99          */
100
101         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
102         cpumask_var_t cpus_allowed;
103         nodemask_t mems_allowed;
104
105         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
106         cpumask_var_t effective_cpus;
107         nodemask_t effective_mems;
108
109         /*
110          * This is old Memory Nodes tasks took on.
111          *
112          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
113          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
114          *   task is moved into it.
115          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
116          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
117          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
118          */
119         nodemask_t old_mems_allowed;
120
121         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
122
123         /*
124          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
125          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
126          */
127         int attach_in_progress;
128
129         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
130         int pn;
131
132         /* for custom sched domain */
133         int relax_domain_level;
134 };
135
136 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
137 {
138         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
139 }
140
141 /* Retrieve the cpuset for a task */
142 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
143 {
144         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
145 }
146
147 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
148 {
149         return css_cs(cs->css.parent);
150 }
151
152 #ifdef CONFIG_NUMA
153 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
154 {
155         return task->mempolicy;
156 }
157 #else
158 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
159 {
160         return false;
161 }
162 #endif
163
164
165 /* bits in struct cpuset flags field */
166 typedef enum {
167         CS_ONLINE,
168         CS_CPU_EXCLUSIVE,
169         CS_MEM_EXCLUSIVE,
170         CS_MEM_HARDWALL,
171         CS_MEMORY_MIGRATE,
172         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
173         CS_SPREAD_PAGE,
174         CS_SPREAD_SLAB,
175 } cpuset_flagbits_t;
176
177 /* convenient tests for these bits */
178 static inline bool is_cpuset_online(const struct cpuset *cs)
179 {
180         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
181 }
182
183 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
184 {
185         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
186 }
187
188 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
189 {
190         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
191 }
192
193 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
194 {
195         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
196 }
197
198 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
199 {
200         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
201 }
202
203 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
204 {
205         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
206 }
207
208 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
209 {
210         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
211 }
212
213 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
214 {
215         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
216 }
217
218 static struct cpuset top_cpuset = {
219         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
220                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
221 };
222
223 /**
224  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
225  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
226  * @pos_css: used for iteration
227  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
228  *
229  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
230  * with RCU read locked.
231  */
232 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
233         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
234                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
235
236 /**
237  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
238  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
239  * @pos_css: used for iteration
240  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
241  *
242  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
243  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
244  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
245  * iteration and the first node to be visited.
246  */
247 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
248         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
249                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
250
251 /*
252  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
253  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
254  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
255  * comment.
256  *
257  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
258  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
259  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
260  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
261  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
262  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
263  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
264  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
265  * everyone else.
266  *
267  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
268  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
269  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
270  * __alloc_pages().
271  *
272  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
273  * access to cpusets.
274  *
275  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
276  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
277  * them.
278  *
279  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
280  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
281  * cpumasks and nodemasks.
282  *
283  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
284  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
285  */
286
287 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
288 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
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  * cpuset_migrate_mm
976  *
977  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
978  *
979  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
980  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
981  *
982  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
983  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
984  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
985  *    migrating memory region.
986  */
987
988 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
989                                                         const nodemask_t *to)
990 {
991         struct task_struct *tsk = current;
992
993         tsk->mems_allowed = *to;
994
995         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
996
997         rcu_read_lock();
998         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &tsk->mems_allowed);
999         rcu_read_unlock();
1000 }
1001
1002 /*
1003  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1004  * @tsk: the task to change
1005  * @newmems: new nodes that the task will be set
1006  *
1007  * In order to avoid seeing no nodes if the old and new nodes are disjoint,
1008  * we structure updates as setting all new allowed nodes, then clearing newly
1009  * disallowed ones.
1010  */
1011 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1012                                         nodemask_t *newmems)
1013 {
1014         bool need_loop;
1015
1016         /*
1017          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1018          * been OOM killed to get memory anywhere.
1019          */
1020         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1021                 return;
1022         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
1023                 return;
1024
1025         task_lock(tsk);
1026         /*
1027          * Determine if a loop is necessary if another thread is doing
1028          * read_mems_allowed_begin().  If at least one node remains unchanged and
1029          * tsk does not have a mempolicy, then an empty nodemask will not be
1030          * possible when mems_allowed is larger than a word.
1031          */
1032         need_loop = task_has_mempolicy(tsk) ||
1033                         !nodes_intersects(*newmems, tsk->mems_allowed);
1034
1035         if (need_loop) {
1036                 local_irq_disable();
1037                 write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1038         }
1039
1040         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1041         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP1);
1042
1043         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP2);
1044         tsk->mems_allowed = *newmems;
1045
1046         if (need_loop) {
1047                 write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1048                 local_irq_enable();
1049         }
1050
1051         task_unlock(tsk);
1052 }
1053
1054 static void *cpuset_being_rebound;
1055
1056 /**
1057  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1058  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1059  *
1060  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1061  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1062  * cpuset membership stays stable.
1063  */
1064 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1065 {
1066         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1067         struct css_task_iter it;
1068         struct task_struct *task;
1069
1070         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1071
1072         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1073
1074         /*
1075          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1076          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1077          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1078          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1079          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1080          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1081          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1082          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1083          */
1084         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1085         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1086                 struct mm_struct *mm;
1087                 bool migrate;
1088
1089                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1090
1091                 mm = get_task_mm(task);
1092                 if (!mm)
1093                         continue;
1094
1095                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1096
1097                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1098                 if (migrate)
1099                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1100                 mmput(mm);
1101         }
1102         css_task_iter_end(&it);
1103
1104         /*
1105          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1106          * cs->old_mems_allowed.
1107          */
1108         cs->old_mems_allowed = newmems;
1109
1110         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1111         cpuset_being_rebound = NULL;
1112 }
1113
1114 /*
1115  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1116  * @cs: the cpuset to consider
1117  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1118  *
1119  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1120  * and all its descendants need to be updated.
1121  *
1122  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1123  *
1124  * Called with cpuset_mutex held
1125  */
1126 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1127 {
1128         struct cpuset *cp;
1129         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1130
1131         rcu_read_lock();
1132         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1133                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1134
1135                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1136
1137                 /*
1138                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1139                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1140                  */
1141                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1142                     nodes_empty(*new_mems))
1143                         *new_mems = parent->effective_mems;
1144
1145                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1146                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1147                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1148                         continue;
1149                 }
1150
1151                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1152                         continue;
1153                 rcu_read_unlock();
1154
1155                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1156                 cp->effective_mems = *new_mems;
1157                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1158
1159                 WARN_ON(!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1160                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1161
1162                 update_tasks_nodemask(cp);
1163
1164                 rcu_read_lock();
1165                 css_put(&cp->css);
1166         }
1167         rcu_read_unlock();
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1172  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1173  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1174  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1175  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1176  * migrate the tasks pages to the new memory.
1177  *
1178  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1179  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1180  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1181  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1182  */
1183 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1184                            const char *buf)
1185 {
1186         int retval;
1187
1188         /*
1189          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1190          * it's read-only
1191          */
1192         if (cs == &top_cpuset) {
1193                 retval = -EACCES;
1194                 goto done;
1195         }
1196
1197         /*
1198          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1199          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1200          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1201          * with tasks have memory.
1202          */
1203         if (!*buf) {
1204                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1205         } else {
1206                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1207                 if (retval < 0)
1208                         goto done;
1209
1210                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1211                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1212                         retval = -EINVAL;
1213                         goto done;
1214                 }
1215         }
1216
1217         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1218                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1219                 goto done;
1220         }
1221         retval = validate_change(cs, trialcs);
1222         if (retval < 0)
1223                 goto done;
1224
1225         spin_lock_irq(&callback_lock);
1226         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1227         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1228
1229         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1230         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1231 done:
1232         return retval;
1233 }
1234
1235 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1236 {
1237         int ret;
1238
1239         rcu_read_lock();
1240         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1241         rcu_read_unlock();
1242
1243         return ret;
1244 }
1245
1246 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1247 {
1248 #ifdef CONFIG_SMP
1249         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1250                 return -EINVAL;
1251 #endif
1252
1253         if (val != cs->relax_domain_level) {
1254                 cs->relax_domain_level = val;
1255                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1256                     is_sched_load_balance(cs))
1257                         rebuild_sched_domains_locked();
1258         }
1259
1260         return 0;
1261 }
1262
1263 /**
1264  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1265  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1266  *
1267  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1268  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1269  * stable.
1270  */
1271 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1272 {
1273         struct css_task_iter it;
1274         struct task_struct *task;
1275
1276         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1277         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1278                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1279         css_task_iter_end(&it);
1280 }
1281
1282 /*
1283  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1284  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1285  * cs:          the cpuset to update
1286  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1287  *
1288  * Call with cpuset_mutex held.
1289  */
1290
1291 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1292                        int turning_on)
1293 {
1294         struct cpuset *trialcs;
1295         int balance_flag_changed;
1296         int spread_flag_changed;
1297         int err;
1298
1299         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1300         if (!trialcs)
1301                 return -ENOMEM;
1302
1303         if (turning_on)
1304                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1305         else
1306                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1307
1308         err = validate_change(cs, trialcs);
1309         if (err < 0)
1310                 goto out;
1311
1312         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1313                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1314
1315         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1316                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1317
1318         spin_lock_irq(&callback_lock);
1319         cs->flags = trialcs->flags;
1320         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1321
1322         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1323                 rebuild_sched_domains_locked();
1324
1325         if (spread_flag_changed)
1326                 update_tasks_flags(cs);
1327 out:
1328         free_trial_cpuset(trialcs);
1329         return err;
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1334  *
1335  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1336  * event frequency meter.  There are four routines:
1337  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1338  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1339  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1340  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1341  *
1342  * A common data structure is passed to each of these routines,
1343  * which is used to keep track of the state required to manage the
1344  * frequency meter and its digital filter.
1345  *
1346  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1347  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1348  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1349  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1350  *
1351  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1352  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1353  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1354  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1355  *
1356  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1357  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1358  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1359  * will be stable.
1360  *
1361  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1362  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1363  *
1364  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1365  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1366  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1367  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1368  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1369  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1370  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1371  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1372  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1373  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1374  * each event.
1375  */
1376
1377 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1378 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
1379 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1380 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1381
1382 /* Initialize a frequency meter */
1383 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1384 {
1385         fmp->cnt = 0;
1386         fmp->val = 0;
1387         fmp->time = 0;
1388         spin_lock_init(&fmp->lock);
1389 }
1390
1391 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1392 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1393 {
1394         time64_t now;
1395         u32 ticks;
1396
1397         now = ktime_get_seconds();
1398         ticks = now - fmp->time;
1399
1400         if (ticks == 0)
1401                 return;
1402
1403         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1404         while (ticks-- > 0)
1405                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1406         fmp->time = now;
1407
1408         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1409         fmp->cnt = 0;
1410 }
1411
1412 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1413 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1414 {
1415         spin_lock(&fmp->lock);
1416         fmeter_update(fmp);
1417         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1418         spin_unlock(&fmp->lock);
1419 }
1420
1421 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1422 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1423 {
1424         int val;
1425
1426         spin_lock(&fmp->lock);
1427         fmeter_update(fmp);
1428         val = fmp->val;
1429         spin_unlock(&fmp->lock);
1430         return val;
1431 }
1432
1433 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
1434
1435 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1436 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1437                              struct cgroup_taskset *tset)
1438 {
1439         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1440         struct task_struct *task;
1441         int ret;
1442
1443         /* used later by cpuset_attach() */
1444         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset));
1445
1446         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1447
1448         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
1449         ret = -ENOSPC;
1450         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1451             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1452                 goto out_unlock;
1453
1454         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
1455                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
1456                 if (ret)
1457                         goto out_unlock;
1458                 ret = security_task_setscheduler(task);
1459                 if (ret)
1460                         goto out_unlock;
1461         }
1462
1463         /*
1464          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1465          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1466          */
1467         cs->attach_in_progress++;
1468         ret = 0;
1469 out_unlock:
1470         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1471         return ret;
1472 }
1473
1474 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1475                                  struct cgroup_taskset *tset)
1476 {
1477         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1478         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1479         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1480 }
1481
1482 /*
1483  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1484  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1485  * allocate from cpuset_init().
1486  */
1487 static cpumask_var_t cpus_attach;
1488
1489 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1490                           struct cgroup_taskset *tset)
1491 {
1492         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1493         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1494         struct task_struct *task;
1495         struct task_struct *leader;
1496         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1497         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
1498
1499         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1500
1501         /* prepare for attach */
1502         if (cs == &top_cpuset)
1503                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1504         else
1505                 guarantee_online_cpus(cs, cpus_attach);
1506
1507         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1508
1509         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
1510                 /*
1511                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1512                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1513                  */
1514                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1515
1516                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1517                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1518         }
1519
1520         /*
1521          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
1522          * sleep and should be moved outside migration path proper.
1523          */
1524         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
1525         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, tset) {
1526                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
1527
1528                 if (mm) {
1529                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1530
1531                         /*
1532                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
1533                          * here, except if this task is being moved
1534                          * automatically due to hotplug.  In that case
1535                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
1536                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
1537                          * migrate mm from.
1538                          */
1539                         if (is_memory_migrate(cs)) {
1540                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
1541                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
1542                         }
1543                         mmput(mm);
1544                 }
1545         }
1546
1547         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1548
1549         cs->attach_in_progress--;
1550         if (!cs->attach_in_progress)
1551                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1552
1553         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1554 }
1555
1556 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1557
1558 typedef enum {
1559         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1560         FILE_CPULIST,
1561         FILE_MEMLIST,
1562         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1563         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1564         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1565         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1566         FILE_MEM_HARDWALL,
1567         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1568         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1569         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1570         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1571         FILE_SPREAD_PAGE,
1572         FILE_SPREAD_SLAB,
1573 } cpuset_filetype_t;
1574
1575 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1576                             u64 val)
1577 {
1578         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1579         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1580         int retval = 0;
1581
1582         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1583         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1584                 retval = -ENODEV;
1585                 goto out_unlock;
1586         }
1587
1588         switch (type) {
1589         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1590                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1591                 break;
1592         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1593                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1594                 break;
1595         case FILE_MEM_HARDWALL:
1596                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1597                 break;
1598         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1599                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1600                 break;
1601         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1602                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1603                 break;
1604         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1605                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1606                 break;
1607         case FILE_SPREAD_PAGE:
1608                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1609                 break;
1610         case FILE_SPREAD_SLAB:
1611                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1612                 break;
1613         default:
1614                 retval = -EINVAL;
1615                 break;
1616         }
1617 out_unlock:
1618         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1619         return retval;
1620 }
1621
1622 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1623                             s64 val)
1624 {
1625         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1626         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1627         int retval = -ENODEV;
1628
1629         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1630         if (!is_cpuset_online(cs))
1631                 goto out_unlock;
1632
1633         switch (type) {
1634         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1635                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1636                 break;
1637         default:
1638                 retval = -EINVAL;
1639                 break;
1640         }
1641 out_unlock:
1642         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1643         return retval;
1644 }
1645
1646 /*
1647  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1648  */
1649 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
1650                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
1651 {
1652         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
1653         struct cpuset *trialcs;
1654         int retval = -ENODEV;
1655
1656         buf = strstrip(buf);
1657
1658         /*
1659          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1660          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1661          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1662          * which can execute.
1663          *
1664          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1665          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1666          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1667          * after execution capability is restored.
1668          *
1669          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
1670          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
1671          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
1672          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
1673          * protection is okay as we check whether @cs is online after
1674          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
1675          * hierarchies.
1676          */
1677         css_get(&cs->css);
1678         kernfs_break_active_protection(of->kn);
1679         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1680
1681         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1682         if (!is_cpuset_online(cs))
1683                 goto out_unlock;
1684
1685         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1686         if (!trialcs) {
1687                 retval = -ENOMEM;
1688                 goto out_unlock;
1689         }
1690
1691         switch (of_cft(of)->private) {
1692         case FILE_CPULIST:
1693                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1694                 break;
1695         case FILE_MEMLIST:
1696                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1697                 break;
1698         default:
1699                 retval = -EINVAL;
1700                 break;
1701         }
1702
1703         free_trial_cpuset(trialcs);
1704 out_unlock:
1705         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1706         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
1707         css_put(&cs->css);
1708         return retval ?: nbytes;
1709 }
1710
1711 /*
1712  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1713  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1714  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1715  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1716  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1717  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1718  */
1719 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
1720 {
1721         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
1722         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
1723         int ret = 0;
1724
1725         spin_lock_irq(&callback_lock);
1726
1727         switch (type) {
1728         case FILE_CPULIST:
1729                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
1730                 break;
1731         case FILE_MEMLIST:
1732                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
1733                 break;
1734         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
1735                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
1736                 break;
1737         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
1738                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
1739                 break;
1740         default:
1741                 ret = -EINVAL;
1742         }
1743
1744         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1745         return ret;
1746 }
1747
1748 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1749 {
1750         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1751         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1752         switch (type) {
1753         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1754                 return is_cpu_exclusive(cs);
1755         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1756                 return is_mem_exclusive(cs);
1757         case FILE_MEM_HARDWALL:
1758                 return is_mem_hardwall(cs);
1759         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1760                 return is_sched_load_balance(cs);
1761         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1762                 return is_memory_migrate(cs);
1763         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1764                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1765         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1766                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1767         case FILE_SPREAD_PAGE:
1768                 return is_spread_page(cs);
1769         case FILE_SPREAD_SLAB:
1770                 return is_spread_slab(cs);
1771         default:
1772                 BUG();
1773         }
1774
1775         /* Unreachable but makes gcc happy */
1776         return 0;
1777 }
1778
1779 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1780 {
1781         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1782         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1783         switch (type) {
1784         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1785                 return cs->relax_domain_level;
1786         default:
1787                 BUG();
1788         }
1789
1790         /* Unrechable but makes gcc happy */
1791         return 0;
1792 }
1793
1794
1795 /*
1796  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1797  */
1798
1799 static struct cftype files[] = {
1800         {
1801                 .name = "cpus",
1802                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1803                 .write = cpuset_write_resmask,
1804                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1805                 .private = FILE_CPULIST,
1806         },
1807
1808         {
1809                 .name = "mems",
1810                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1811                 .write = cpuset_write_resmask,
1812                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1813                 .private = FILE_MEMLIST,
1814         },
1815
1816         {
1817                 .name = "effective_cpus",
1818                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1819                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1820         },
1821
1822         {
1823                 .name = "effective_mems",
1824                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1825                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1826         },
1827
1828         {
1829                 .name = "cpu_exclusive",
1830                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1831                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1832                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1833         },
1834
1835         {
1836                 .name = "mem_exclusive",
1837                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1838                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1839                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1840         },
1841
1842         {
1843                 .name = "mem_hardwall",
1844                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1845                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1846                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1847         },
1848
1849         {
1850                 .name = "sched_load_balance",
1851                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1852                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1853                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1854         },
1855
1856         {
1857                 .name = "sched_relax_domain_level",
1858                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1859                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1860                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1861         },
1862
1863         {
1864                 .name = "memory_migrate",
1865                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1866                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1867                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1868         },
1869
1870         {
1871                 .name = "memory_pressure",
1872                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1873         },
1874
1875         {
1876                 .name = "memory_spread_page",
1877                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1878                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1879                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1880         },
1881
1882         {
1883                 .name = "memory_spread_slab",
1884                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1885                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1886                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1887         },
1888
1889         {
1890                 .name = "memory_pressure_enabled",
1891                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1892                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1893                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1894                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1895         },
1896
1897         { }     /* terminate */
1898 };
1899
1900 /*
1901  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1902  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1903  */
1904
1905 static struct cgroup_subsys_state *
1906 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1907 {
1908         struct cpuset *cs;
1909
1910         if (!parent_css)
1911                 return &top_cpuset.css;
1912
1913         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1914         if (!cs)
1915                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1916         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
1917                 goto free_cs;
1918         if (!alloc_cpumask_var(&cs->effective_cpus, GFP_KERNEL))
1919                 goto free_cpus;
1920
1921         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1922         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1923         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1924         cpumask_clear(cs->effective_cpus);
1925         nodes_clear(cs->effective_mems);
1926         fmeter_init(&cs->fmeter);
1927         cs->relax_domain_level = -1;
1928
1929         return &cs->css;
1930
1931 free_cpus:
1932         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
1933 free_cs:
1934         kfree(cs);
1935         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1936 }
1937
1938 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1939 {
1940         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1941         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1942         struct cpuset *tmp_cs;
1943         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1944
1945         if (!parent)
1946                 return 0;
1947
1948         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1949
1950         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1951         if (is_spread_page(parent))
1952                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1953         if (is_spread_slab(parent))
1954                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1955
1956         cpuset_inc();
1957
1958         spin_lock_irq(&callback_lock);
1959         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
1960                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
1961                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
1962         }
1963         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1964
1965         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
1966                 goto out_unlock;
1967
1968         /*
1969          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
1970          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
1971          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
1972          *
1973          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
1974          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
1975          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
1976          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
1977          * users who wish to allow that scenario, then this could be
1978          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1979          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
1980          */
1981         rcu_read_lock();
1982         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
1983                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
1984                         rcu_read_unlock();
1985                         goto out_unlock;
1986                 }
1987         }
1988         rcu_read_unlock();
1989
1990         spin_lock_irq(&callback_lock);
1991         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
1992         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
1993         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
1994         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
1995         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1996 out_unlock:
1997         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1998         return 0;
1999 }
2000
2001 /*
2002  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2003  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2004  * will call rebuild_sched_domains_locked().
2005  */
2006
2007 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2008 {
2009         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2010
2011         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2012
2013         if (is_sched_load_balance(cs))
2014                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2015
2016         cpuset_dec();
2017         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2018
2019         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2020 }
2021
2022 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2023 {
2024         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2025
2026         free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
2027         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2028         kfree(cs);
2029 }
2030
2031 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2032 {
2033         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2034         spin_lock_irq(&callback_lock);
2035
2036         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
2037                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2038                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2039         } else {
2040                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2041                              top_cpuset.effective_cpus);
2042                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2043         }
2044
2045         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2046         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2047 }
2048
2049 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2050         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2051         .css_online     = cpuset_css_online,
2052         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2053         .css_free       = cpuset_css_free,
2054         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2055         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2056         .attach         = cpuset_attach,
2057         .bind           = cpuset_bind,
2058         .legacy_cftypes = files,
2059         .early_init     = 1,
2060 };
2061
2062 /**
2063  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2064  *
2065  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2066  **/
2067
2068 int __init cpuset_init(void)
2069 {
2070         int err = 0;
2071
2072         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL))
2073                 BUG();
2074         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL))
2075                 BUG();
2076
2077         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2078         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2079         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2080         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2081
2082         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2083         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2084         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2085
2086         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2087         if (err < 0)
2088                 return err;
2089
2090         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL))
2091                 BUG();
2092
2093         return 0;
2094 }
2095
2096 /*
2097  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2098  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2099  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2100  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2101  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2102  */
2103 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2104 {
2105         struct cpuset *parent;
2106
2107         /*
2108          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2109          * has online cpus, so can't be empty).
2110          */
2111         parent = parent_cs(cs);
2112         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2113                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2114                 parent = parent_cs(parent);
2115
2116         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2117                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2118                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2119                 pr_cont("\n");
2120         }
2121 }
2122
2123 static void
2124 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2125                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2126                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2127 {
2128         bool is_empty;
2129
2130         spin_lock_irq(&callback_lock);
2131         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2132         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2133         cs->mems_allowed = *new_mems;
2134         cs->effective_mems = *new_mems;
2135         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2136
2137         /*
2138          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2139          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2140          */
2141         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2142                 update_tasks_cpumask(cs);
2143         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2144                 update_tasks_nodemask(cs);
2145
2146         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2147                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
2148
2149         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2150
2151         /*
2152          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
2153          * This is full cgroup operation which will also call back into
2154          * cpuset. Should be done outside any lock.
2155          */
2156         if (is_empty)
2157                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2158
2159         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2160 }
2161
2162 static void
2163 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
2164                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2165                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
2166 {
2167         if (cpumask_empty(new_cpus))
2168                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2169         if (nodes_empty(*new_mems))
2170                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2171
2172         spin_lock_irq(&callback_lock);
2173         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2174         cs->effective_mems = *new_mems;
2175         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2176
2177         if (cpus_updated)
2178                 update_tasks_cpumask(cs);
2179         if (mems_updated)
2180                 update_tasks_nodemask(cs);
2181 }
2182
2183 /**
2184  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2185  * @cs: cpuset in interest
2186  *
2187  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2188  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2189  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2190  */
2191 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2192 {
2193         static cpumask_t new_cpus;
2194         static nodemask_t new_mems;
2195         bool cpus_updated;
2196         bool mems_updated;
2197 retry:
2198         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2199
2200         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2201
2202         /*
2203          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2204          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2205          */
2206         if (cs->attach_in_progress) {
2207                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2208                 goto retry;
2209         }
2210
2211         cpumask_and(&new_cpus, cs->cpus_allowed, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2212         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent_cs(cs)->effective_mems);
2213
2214         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
2215         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
2216
2217         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
2218                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
2219                                      cpus_updated, mems_updated);
2220         else
2221                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
2222                                             cpus_updated, mems_updated);
2223
2224         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2225 }
2226
2227 /**
2228  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2229  *
2230  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2231  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2232  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2233  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2234  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2235  *
2236  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2237  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2238  * all descendants.
2239  *
2240  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2241  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2242  */
2243 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2244 {
2245         static cpumask_t new_cpus;
2246         static nodemask_t new_mems;
2247         bool cpus_updated, mems_updated;
2248         bool on_dfl = cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys);
2249
2250         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2251
2252         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2253         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2254         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2255
2256         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2257         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
2258
2259         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2260         if (cpus_updated) {
2261                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2262                 if (!on_dfl)
2263                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2264                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2265                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2266                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2267         }
2268
2269         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2270         if (mems_updated) {
2271                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2272                 if (!on_dfl)
2273                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2274                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
2275                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2276                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
2277         }
2278
2279         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2280
2281         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2282         if (cpus_updated || mems_updated) {
2283                 struct cpuset *cs;
2284                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2285
2286                 rcu_read_lock();
2287                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2288                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
2289                                 continue;
2290                         rcu_read_unlock();
2291
2292                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2293
2294                         rcu_read_lock();
2295                         css_put(&cs->css);
2296                 }
2297                 rcu_read_unlock();
2298         }
2299
2300         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2301         if (cpus_updated)
2302                 rebuild_sched_domains();
2303 }
2304
2305 void cpuset_update_active_cpus(bool cpu_online)
2306 {
2307         /*
2308          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2309          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2310          * to a work item to avoid reverse locking order.
2311          *
2312          * We still need to do partition_sched_domains() synchronously;
2313          * otherwise, the scheduler will get confused and put tasks to the
2314          * dead CPU.  Fall back to the default single domain.
2315          * cpuset_hotplug_workfn() will rebuild it as necessary.
2316          */
2317         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
2318         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2319 }
2320
2321 /*
2322  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2323  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2324  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2325  */
2326 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2327                                 unsigned long action, void *arg)
2328 {
2329         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2330         return NOTIFY_OK;
2331 }
2332
2333 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2334         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2335         .priority = 10,         /* ??! */
2336 };
2337
2338 /**
2339  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2340  *
2341  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2342  */
2343 void __init cpuset_init_smp(void)
2344 {
2345         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2346         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2347         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2348
2349         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
2350         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
2351
2352         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2353 }
2354
2355 /**
2356  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2357  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2358  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2359  *
2360  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2361  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2362  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2363  * tasks cpuset.
2364  **/
2365
2366 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2367 {
2368         unsigned long flags;
2369
2370         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2371         rcu_read_lock();
2372         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2373         rcu_read_unlock();
2374         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2375 }
2376
2377 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2378 {
2379         rcu_read_lock();
2380         do_set_cpus_allowed(tsk, task_cs(tsk)->effective_cpus);
2381         rcu_read_unlock();
2382
2383         /*
2384          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2385          *
2386          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2387          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2388          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2389          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2390          * which takes task_rq_lock().
2391          *
2392          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2393          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2394          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2395          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2396          *
2397          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2398          * if required.
2399          */
2400 }
2401
2402 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2403 {
2404         nodes_setall(current->mems_allowed);
2405 }
2406
2407 /**
2408  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2409  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2410  *
2411  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2412  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2413  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2414  * tasks cpuset.
2415  **/
2416
2417 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2418 {
2419         nodemask_t mask;
2420         unsigned long flags;
2421
2422         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2423         rcu_read_lock();
2424         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2425         rcu_read_unlock();
2426         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2427
2428         return mask;
2429 }
2430
2431 /**
2432  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2433  * @nodemask: the nodemask to be checked
2434  *
2435  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2436  */
2437 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2438 {
2439         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2440 }
2441
2442 /*
2443  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2444  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2445  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2446  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2447  */
2448 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2449 {
2450         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2451                 cs = parent_cs(cs);
2452         return cs;
2453 }
2454
2455 /**
2456  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
2457  * @node: is this an allowed node?
2458  * @gfp_mask: memory allocation flags
2459  *
2460  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
2461  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
2462  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
2463  * yes.  If current has access to memory reserves due to TIF_MEMDIE, yes.
2464  * Otherwise, no.
2465  *
2466  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2467  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2468  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2469  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2470  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2471  *
2472  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
2473  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2474  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2475  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2476  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2477  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
2478  *
2479  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2480  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2481  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2482  * in interrupt, of course).
2483  *
2484  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2485  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2486  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2487  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2488  * affect that:
2489  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2490  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2491  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2492  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2493  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2494  */
2495 int __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
2496 {
2497         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2498         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2499         unsigned long flags;
2500
2501         if (in_interrupt())
2502                 return 1;
2503         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2504                 return 1;
2505         /*
2506          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2507          * been OOM killed to get memory anywhere.
2508          */
2509         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2510                 return 1;
2511         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2512                 return 0;
2513
2514         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2515                 return 1;
2516
2517         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2518         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2519
2520         rcu_read_lock();
2521         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2522         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2523         rcu_read_unlock();
2524
2525         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2526         return allowed;
2527 }
2528
2529 /**
2530  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2531  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2532  *
2533  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2534  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2535  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2536  * to determine on which node to start looking, as it will for
2537  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2538  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2539  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2540  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2541  *
2542  * We don't have to worry about the returned node being offline
2543  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2544  *
2545  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2546  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2547  * should not be possible for the following code to return an
2548  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2549  * is not returning the node where the allocation must be, only
2550  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2551  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2552  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2553  * See kmem_cache_alloc_node().
2554  */
2555
2556 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2557 {
2558         int node;
2559
2560         node = next_node(*rotor, current->mems_allowed);
2561         if (node == MAX_NUMNODES)
2562                 node = first_node(current->mems_allowed);
2563         *rotor = node;
2564         return node;
2565 }
2566
2567 int cpuset_mem_spread_node(void)
2568 {
2569         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2570                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2571                         node_random(&current->mems_allowed);
2572
2573         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2574 }
2575
2576 int cpuset_slab_spread_node(void)
2577 {
2578         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2579                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2580                         node_random(&current->mems_allowed);
2581
2582         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2583 }
2584
2585 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2586
2587 /**
2588  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2589  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2590  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2591  *
2592  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2593  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2594  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2595  * to the other.
2596  **/
2597
2598 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2599                                    const struct task_struct *tsk2)
2600 {
2601         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2602 }
2603
2604 /**
2605  * cpuset_print_task_mems_allowed - prints task's cpuset and mems_allowed
2606  * @tsk: pointer to task_struct of some task.
2607  *
2608  * Description: Prints @task's name, cpuset name, and cached copy of its
2609  * mems_allowed to the kernel log.
2610  */
2611 void cpuset_print_task_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2612 {
2613         struct cgroup *cgrp;
2614
2615         rcu_read_lock();
2616
2617         cgrp = task_cs(tsk)->css.cgroup;
2618         pr_info("%s cpuset=", tsk->comm);
2619         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
2620         pr_cont(" mems_allowed=%*pbl\n", nodemask_pr_args(&tsk->mems_allowed));
2621
2622         rcu_read_unlock();
2623 }
2624
2625 /*
2626  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2627  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2628  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2629  */
2630
2631 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2632
2633 /**
2634  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2635  *
2636  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2637  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2638  *
2639  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2640  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2641  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2642  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2643  * or writing dirty pages.
2644  *
2645  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2646  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2647  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2648  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2649  **/
2650
2651 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2652 {
2653         rcu_read_lock();
2654         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2655         rcu_read_unlock();
2656 }
2657
2658 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2659 /*
2660  * proc_cpuset_show()
2661  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2662  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2663  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2664  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2665  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2666  *    anyway.
2667  */
2668 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
2669                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
2670 {
2671         char *buf, *p;
2672         struct cgroup_subsys_state *css;
2673         int retval;
2674
2675         retval = -ENOMEM;
2676         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
2677         if (!buf)
2678                 goto out;
2679
2680         retval = -ENAMETOOLONG;
2681         rcu_read_lock();
2682         css = task_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
2683         p = cgroup_path(css->cgroup, buf, PATH_MAX);
2684         rcu_read_unlock();
2685         if (!p)
2686                 goto out_free;
2687         seq_puts(m, p);
2688         seq_putc(m, '\n');
2689         retval = 0;
2690 out_free:
2691         kfree(buf);
2692 out:
2693         return retval;
2694 }
2695 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2696
2697 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2698 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2699 {
2700         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
2701                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2702         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
2703                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2704 }