RISCV: Support pmd_leaf() in the function kernel_page_present()
[platform/kernel/linux-starfive.git] / kernel / cgroup / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/fs_context.h>
43 #include <linux/namei.h>
44 #include <linux/pagemap.h>
45 #include <linux/proc_fs.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/sched.h>
48 #include <linux/sched/deadline.h>
49 #include <linux/sched/mm.h>
50 #include <linux/sched/task.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/security.h>
53 #include <linux/slab.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/stat.h>
56 #include <linux/string.h>
57 #include <linux/time.h>
58 #include <linux/time64.h>
59 #include <linux/backing-dev.h>
60 #include <linux/sort.h>
61 #include <linux/oom.h>
62 #include <linux/sched/isolation.h>
63 #include <linux/uaccess.h>
64 #include <linux/atomic.h>
65 #include <linux/mutex.h>
66 #include <linux/cgroup.h>
67 #include <linux/wait.h>
68
69 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
70 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
71
72 /* See "Frequency meter" comments, below. */
73
74 struct fmeter {
75         int cnt;                /* unprocessed events count */
76         int val;                /* most recent output value */
77         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
78         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
79 };
80
81 struct cpuset {
82         struct cgroup_subsys_state css;
83
84         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
85
86         /*
87          * On default hierarchy:
88          *
89          * The user-configured masks can only be changed by writing to
90          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
91          * parent masks.
92          *
93          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
94          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
95          * changed or hotplug happens.
96          *
97          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
98          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
99          *
100          *
101          * On legacy hierarchy:
102          *
103          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
104          */
105
106         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
107         cpumask_var_t cpus_allowed;
108         nodemask_t mems_allowed;
109
110         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
111         cpumask_var_t effective_cpus;
112         nodemask_t effective_mems;
113
114         /*
115          * CPUs allocated to child sub-partitions (default hierarchy only)
116          * - CPUs granted by the parent = effective_cpus U subparts_cpus
117          * - effective_cpus and subparts_cpus are mutually exclusive.
118          *
119          * effective_cpus contains only onlined CPUs, but subparts_cpus
120          * may have offlined ones.
121          */
122         cpumask_var_t subparts_cpus;
123
124         /*
125          * This is old Memory Nodes tasks took on.
126          *
127          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
128          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
129          *   task is moved into it.
130          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
131          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
132          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
133          */
134         nodemask_t old_mems_allowed;
135
136         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
137
138         /*
139          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
140          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
141          */
142         int attach_in_progress;
143
144         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
145         int pn;
146
147         /* for custom sched domain */
148         int relax_domain_level;
149
150         /* number of CPUs in subparts_cpus */
151         int nr_subparts_cpus;
152
153         /* partition root state */
154         int partition_root_state;
155
156         /*
157          * Default hierarchy only:
158          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
159          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
160          */
161         int use_parent_ecpus;
162         int child_ecpus_count;
163
164         /* Handle for cpuset.cpus.partition */
165         struct cgroup_file partition_file;
166 };
167
168 /*
169  * Partition root states:
170  *
171  *   0 - not a partition root
172  *
173  *   1 - partition root
174  *
175  *  -1 - invalid partition root
176  *       None of the cpus in cpus_allowed can be put into the parent's
177  *       subparts_cpus. In this case, the cpuset is not a real partition
178  *       root anymore.  However, the CPU_EXCLUSIVE bit will still be set
179  *       and the cpuset can be restored back to a partition root if the
180  *       parent cpuset can give more CPUs back to this child cpuset.
181  */
182 #define PRS_DISABLED            0
183 #define PRS_ENABLED             1
184 #define PRS_ERROR               -1
185
186 /*
187  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
188  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
189  */
190 struct tmpmasks {
191         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
192         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
193 };
194
195 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
196 {
197         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
198 }
199
200 /* Retrieve the cpuset for a task */
201 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
202 {
203         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
204 }
205
206 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
207 {
208         return css_cs(cs->css.parent);
209 }
210
211 /* bits in struct cpuset flags field */
212 typedef enum {
213         CS_ONLINE,
214         CS_CPU_EXCLUSIVE,
215         CS_MEM_EXCLUSIVE,
216         CS_MEM_HARDWALL,
217         CS_MEMORY_MIGRATE,
218         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
219         CS_SPREAD_PAGE,
220         CS_SPREAD_SLAB,
221 } cpuset_flagbits_t;
222
223 /* convenient tests for these bits */
224 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
225 {
226         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
227 }
228
229 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
230 {
231         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
232 }
233
234 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
235 {
236         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
237 }
238
239 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
240 {
241         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
242 }
243
244 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
245 {
246         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
247 }
248
249 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
250 {
251         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
252 }
253
254 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
255 {
256         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
257 }
258
259 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
260 {
261         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
262 }
263
264 static inline int is_partition_root(const struct cpuset *cs)
265 {
266         return cs->partition_root_state > 0;
267 }
268
269 /*
270  * Send notification event of whenever partition_root_state changes.
271  */
272 static inline void notify_partition_change(struct cpuset *cs,
273                                            int old_prs, int new_prs)
274 {
275         if (old_prs != new_prs)
276                 cgroup_file_notify(&cs->partition_file);
277 }
278
279 static struct cpuset top_cpuset = {
280         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
281                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
282         .partition_root_state = PRS_ENABLED,
283 };
284
285 /**
286  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
287  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
288  * @pos_css: used for iteration
289  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
290  *
291  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
292  * with RCU read locked.
293  */
294 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
295         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
296                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
297
298 /**
299  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
300  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
301  * @pos_css: used for iteration
302  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
303  *
304  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
305  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
306  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
307  * iteration and the first node to be visited.
308  */
309 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
310         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
311                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
312
313 /*
314  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_rwsem and
315  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
316  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
317  * comment.  The cpuset code uses only cpuset_rwsem write lock.  Other
318  * kernel subsystems can use cpuset_read_lock()/cpuset_read_unlock() to
319  * prevent change to cpuset structures.
320  *
321  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
322  * cpuset_rwsem, it blocks others wanting that rwsem, ensuring that it
323  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
324  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
325  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
326  * just holding cpuset_rwsem.  While it is performing these checks, various
327  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
328  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
329  * everyone else.
330  *
331  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
332  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
333  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
334  * __alloc_pages().
335  *
336  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
337  * access to cpusets.
338  *
339  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
340  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
341  * them.
342  *
343  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
344  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
345  * cpumasks and nodemasks.
346  *
347  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
348  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
349  */
350
351 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(cpuset_rwsem);
352
353 void cpuset_read_lock(void)
354 {
355         percpu_down_read(&cpuset_rwsem);
356 }
357
358 void cpuset_read_unlock(void)
359 {
360         percpu_up_read(&cpuset_rwsem);
361 }
362
363 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
364
365 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
366
367 /*
368  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
369  */
370 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
371 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
372
373 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
374
375 /*
376  * Cgroup v2 behavior is used on the "cpus" and "mems" control files when
377  * on default hierarchy or when the cpuset_v2_mode flag is set by mounting
378  * the v1 cpuset cgroup filesystem with the "cpuset_v2_mode" mount option.
379  * With v2 behavior, "cpus" and "mems" are always what the users have
380  * requested and won't be changed by hotplug events. Only the effective
381  * cpus or mems will be affected.
382  */
383 static inline bool is_in_v2_mode(void)
384 {
385         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
386               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
387 }
388
389 /*
390  * Return in pmask the portion of a task's cpusets's cpus_allowed that
391  * are online and are capable of running the task.  If none are found,
392  * walk up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
393  * appropriate cpus.
394  *
395  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
396  * of cpu_online_mask.
397  *
398  * Call with callback_lock or cpuset_rwsem held.
399  */
400 static void guarantee_online_cpus(struct task_struct *tsk,
401                                   struct cpumask *pmask)
402 {
403         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
404         struct cpuset *cs;
405
406         if (WARN_ON(!cpumask_and(pmask, possible_mask, cpu_online_mask)))
407                 cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
408
409         rcu_read_lock();
410         cs = task_cs(tsk);
411
412         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, pmask)) {
413                 cs = parent_cs(cs);
414                 if (unlikely(!cs)) {
415                         /*
416                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
417                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
418                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
419                          * cpuset's effective_cpus is on its way to be
420                          * identical to cpu_online_mask.
421                          */
422                         goto out_unlock;
423                 }
424         }
425         cpumask_and(pmask, pmask, cs->effective_cpus);
426
427 out_unlock:
428         rcu_read_unlock();
429 }
430
431 /*
432  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
433  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
434  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
435  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
436  *
437  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
438  * of node_states[N_MEMORY].
439  *
440  * Call with callback_lock or cpuset_rwsem held.
441  */
442 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
443 {
444         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
445                 cs = parent_cs(cs);
446         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
447 }
448
449 /*
450  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
451  *
452  * Call with callback_lock or cpuset_rwsem held.
453  */
454 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
455                                         struct task_struct *tsk)
456 {
457         if (is_spread_page(cs))
458                 task_set_spread_page(tsk);
459         else
460                 task_clear_spread_page(tsk);
461
462         if (is_spread_slab(cs))
463                 task_set_spread_slab(tsk);
464         else
465                 task_clear_spread_slab(tsk);
466 }
467
468 /*
469  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
470  *
471  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
472  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
473  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_rwsem.
474  */
475
476 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
477 {
478         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
479                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
480                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
481                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
482 }
483
484 /**
485  * alloc_cpumasks - allocate three cpumasks for cpuset
486  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be allocated.
487  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
488  * Return: 0 if successful, -ENOMEM otherwise.
489  *
490  * Only one of the two input arguments should be non-NULL.
491  */
492 static inline int alloc_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
493 {
494         cpumask_var_t *pmask1, *pmask2, *pmask3;
495
496         if (cs) {
497                 pmask1 = &cs->cpus_allowed;
498                 pmask2 = &cs->effective_cpus;
499                 pmask3 = &cs->subparts_cpus;
500         } else {
501                 pmask1 = &tmp->new_cpus;
502                 pmask2 = &tmp->addmask;
503                 pmask3 = &tmp->delmask;
504         }
505
506         if (!zalloc_cpumask_var(pmask1, GFP_KERNEL))
507                 return -ENOMEM;
508
509         if (!zalloc_cpumask_var(pmask2, GFP_KERNEL))
510                 goto free_one;
511
512         if (!zalloc_cpumask_var(pmask3, GFP_KERNEL))
513                 goto free_two;
514
515         return 0;
516
517 free_two:
518         free_cpumask_var(*pmask2);
519 free_one:
520         free_cpumask_var(*pmask1);
521         return -ENOMEM;
522 }
523
524 /**
525  * free_cpumasks - free cpumasks in a tmpmasks structure
526  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be free.
527  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
528  */
529 static inline void free_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
530 {
531         if (cs) {
532                 free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
533                 free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
534                 free_cpumask_var(cs->subparts_cpus);
535         }
536         if (tmp) {
537                 free_cpumask_var(tmp->new_cpus);
538                 free_cpumask_var(tmp->addmask);
539                 free_cpumask_var(tmp->delmask);
540         }
541 }
542
543 /**
544  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
545  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
546  */
547 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
548 {
549         struct cpuset *trial;
550
551         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
552         if (!trial)
553                 return NULL;
554
555         if (alloc_cpumasks(trial, NULL)) {
556                 kfree(trial);
557                 return NULL;
558         }
559
560         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
561         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
562         return trial;
563 }
564
565 /**
566  * free_cpuset - free the cpuset
567  * @cs: the cpuset to be freed
568  */
569 static inline void free_cpuset(struct cpuset *cs)
570 {
571         free_cpumasks(cs, NULL);
572         kfree(cs);
573 }
574
575 /*
576  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
577  *                     follows the structural rules for cpusets.
578  *
579  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
580  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
581  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
582  * cpuset_rwsem held.
583  *
584  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
585  * such as list traversal that depend on the actual address of the
586  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
587  *
588  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
589  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
590  * or flags changed to new, trial values.
591  *
592  * Return 0 if valid, -errno if not.
593  */
594
595 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
596 {
597         struct cgroup_subsys_state *css;
598         struct cpuset *c, *par;
599         int ret;
600
601         rcu_read_lock();
602
603         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
604         ret = -EBUSY;
605         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
606                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
607                         goto out;
608
609         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
610         ret = 0;
611         if (cur == &top_cpuset)
612                 goto out;
613
614         par = parent_cs(cur);
615
616         /* On legacy hierarchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
617         ret = -EACCES;
618         if (!is_in_v2_mode() && !is_cpuset_subset(trial, par))
619                 goto out;
620
621         /*
622          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
623          * overlap
624          */
625         ret = -EINVAL;
626         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
627                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
628                     c != cur &&
629                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
630                         goto out;
631                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
632                     c != cur &&
633                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
634                         goto out;
635         }
636
637         /*
638          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
639          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
640          */
641         ret = -ENOSPC;
642         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
643                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
644                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
645                         goto out;
646                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
647                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
648                         goto out;
649         }
650
651         /*
652          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
653          * tasks.
654          */
655         ret = -EBUSY;
656         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
657             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
658                                        trial->cpus_allowed))
659                 goto out;
660
661         ret = 0;
662 out:
663         rcu_read_unlock();
664         return ret;
665 }
666
667 #ifdef CONFIG_SMP
668 /*
669  * Helper routine for generate_sched_domains().
670  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
671  */
672 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
673 {
674         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
675 }
676
677 static void
678 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
679 {
680         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
681                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
682         return;
683 }
684
685 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
686                                     struct cpuset *root_cs)
687 {
688         struct cpuset *cp;
689         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
690
691         rcu_read_lock();
692         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
693                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
694                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
695                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
696                         continue;
697                 }
698
699                 if (is_sched_load_balance(cp))
700                         update_domain_attr(dattr, cp);
701         }
702         rcu_read_unlock();
703 }
704
705 /* Must be called with cpuset_rwsem held.  */
706 static inline int nr_cpusets(void)
707 {
708         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
709         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
710 }
711
712 /*
713  * generate_sched_domains()
714  *
715  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
716  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
717  * union is a subset of that set.
718  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
719  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
720  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
721  * partition.
722  *
723  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst
724  * for a background explanation of this.
725  *
726  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
727  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
728  * domains when operating in the severe memory shortage situations
729  * that could cause allocation failures below.
730  *
731  * Must be called with cpuset_rwsem held.
732  *
733  * The three key local variables below are:
734  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
735  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
736  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
737  *         balance cpusets.
738  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
739  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
740  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
741  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
742  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
743  *         is a subset of one of these domains, while there are as
744  *         many such domains as possible, each as small as possible.
745  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
746  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
747  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
748  *         value to determine what partition elements (sched domains)
749  *         were changed (added or removed.)
750  *
751  * Finding the best partition (set of domains):
752  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
753  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
754  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
755  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
756  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
757  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
758  *      any such pairs.
759  *
760  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
761  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
762  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
763  *      partition_sched_domains().
764  */
765 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
766                         struct sched_domain_attr **attributes)
767 {
768         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
769         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
770         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
771         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
772         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
773         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
774         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
775         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
776         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
777         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
778
779         doms = NULL;
780         dattr = NULL;
781         csa = NULL;
782
783         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
784         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
785                 ndoms = 1;
786                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
787                 if (!doms)
788                         goto done;
789
790                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
791                 if (dattr) {
792                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
793                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
794                 }
795                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
796                             housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
797
798                 goto done;
799         }
800
801         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
802         if (!csa)
803                 goto done;
804         csn = 0;
805
806         rcu_read_lock();
807         if (root_load_balance)
808                 csa[csn++] = &top_cpuset;
809         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
810                 if (cp == &top_cpuset)
811                         continue;
812                 /*
813                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
814                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
815                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
816                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
817                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
818                  * the corresponding sched domain.
819                  *
820                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
821                  * is a subset of the root's effective_cpus.
822                  */
823                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
824                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
825                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
826                                          housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN))))
827                         continue;
828
829                 if (root_load_balance &&
830                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
831                         continue;
832
833                 if (is_sched_load_balance(cp) &&
834                     !cpumask_empty(cp->effective_cpus))
835                         csa[csn++] = cp;
836
837                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
838                 if (!is_partition_root(cp))
839                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
840         }
841         rcu_read_unlock();
842
843         for (i = 0; i < csn; i++)
844                 csa[i]->pn = i;
845         ndoms = csn;
846
847 restart:
848         /* Find the best partition (set of sched domains) */
849         for (i = 0; i < csn; i++) {
850                 struct cpuset *a = csa[i];
851                 int apn = a->pn;
852
853                 for (j = 0; j < csn; j++) {
854                         struct cpuset *b = csa[j];
855                         int bpn = b->pn;
856
857                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
858                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
859                                         struct cpuset *c = csa[k];
860
861                                         if (c->pn == bpn)
862                                                 c->pn = apn;
863                                 }
864                                 ndoms--;        /* one less element */
865                                 goto restart;
866                         }
867                 }
868         }
869
870         /*
871          * Now we know how many domains to create.
872          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
873          */
874         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
875         if (!doms)
876                 goto done;
877
878         /*
879          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
880          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
881          */
882         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
883                               GFP_KERNEL);
884
885         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
886                 struct cpuset *a = csa[i];
887                 struct cpumask *dp;
888                 int apn = a->pn;
889
890                 if (apn < 0) {
891                         /* Skip completed partitions */
892                         continue;
893                 }
894
895                 dp = doms[nslot];
896
897                 if (nslot == ndoms) {
898                         static int warnings = 10;
899                         if (warnings) {
900                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
901                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
902                                 warnings--;
903                         }
904                         continue;
905                 }
906
907                 cpumask_clear(dp);
908                 if (dattr)
909                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
910                 for (j = i; j < csn; j++) {
911                         struct cpuset *b = csa[j];
912
913                         if (apn == b->pn) {
914                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
915                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
916                                 if (dattr)
917                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
918
919                                 /* Done with this partition */
920                                 b->pn = -1;
921                         }
922                 }
923                 nslot++;
924         }
925         BUG_ON(nslot != ndoms);
926
927 done:
928         kfree(csa);
929
930         /*
931          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
932          * See comments in partition_sched_domains().
933          */
934         if (doms == NULL)
935                 ndoms = 1;
936
937         *domains    = doms;
938         *attributes = dattr;
939         return ndoms;
940 }
941
942 static void update_tasks_root_domain(struct cpuset *cs)
943 {
944         struct css_task_iter it;
945         struct task_struct *task;
946
947         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
948
949         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
950                 dl_add_task_root_domain(task);
951
952         css_task_iter_end(&it);
953 }
954
955 static void rebuild_root_domains(void)
956 {
957         struct cpuset *cs = NULL;
958         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
959
960         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
961         lockdep_assert_cpus_held();
962         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
963
964         rcu_read_lock();
965
966         /*
967          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
968          * if a task belongs to it.
969          */
970         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
971
972         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
973
974                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
975                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
976                         continue;
977                 }
978
979                 css_get(&cs->css);
980
981                 rcu_read_unlock();
982
983                 update_tasks_root_domain(cs);
984
985                 rcu_read_lock();
986                 css_put(&cs->css);
987         }
988         rcu_read_unlock();
989 }
990
991 static void
992 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
993                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
994 {
995         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
996         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
997         rebuild_root_domains();
998         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
999 }
1000
1001 /*
1002  * Rebuild scheduler domains.
1003  *
1004  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
1005  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
1006  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
1007  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
1008  * scheduler's dynamic sched domains.
1009  *
1010  * Call with cpuset_rwsem held.  Takes cpus_read_lock().
1011  */
1012 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1013 {
1014         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1015         struct sched_domain_attr *attr;
1016         cpumask_var_t *doms;
1017         struct cpuset *cs;
1018         int ndoms;
1019
1020         lockdep_assert_cpus_held();
1021         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1022
1023         /*
1024          * If we have raced with CPU hotplug, return early to avoid
1025          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
1026          * Anyways, cpuset_hotplug_workfn() will rebuild sched domains.
1027          *
1028          * With no CPUs in any subpartitions, top_cpuset's effective CPUs
1029          * should be the same as the active CPUs, so checking only top_cpuset
1030          * is enough to detect racing CPU offlines.
1031          */
1032         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
1033             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1034                 return;
1035
1036         /*
1037          * With subpartition CPUs, however, the effective CPUs of a partition
1038          * root should be only a subset of the active CPUs.  Since a CPU in any
1039          * partition root could be offlined, all must be checked.
1040          */
1041         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
1042                 rcu_read_lock();
1043                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1044                         if (!is_partition_root(cs)) {
1045                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1046                                 continue;
1047                         }
1048                         if (!cpumask_subset(cs->effective_cpus,
1049                                             cpu_active_mask)) {
1050                                 rcu_read_unlock();
1051                                 return;
1052                         }
1053                 }
1054                 rcu_read_unlock();
1055         }
1056
1057         /* Generate domain masks and attrs */
1058         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1059
1060         /* Have scheduler rebuild the domains */
1061         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1062 }
1063 #else /* !CONFIG_SMP */
1064 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1065 {
1066 }
1067 #endif /* CONFIG_SMP */
1068
1069 void rebuild_sched_domains(void)
1070 {
1071         cpus_read_lock();
1072         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
1073         rebuild_sched_domains_locked();
1074         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
1075         cpus_read_unlock();
1076 }
1077
1078 /**
1079  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1080  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1081  *
1082  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1083  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_rwsem held,
1084  * cpuset membership stays stable.
1085  */
1086 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
1087 {
1088         struct css_task_iter it;
1089         struct task_struct *task;
1090
1091         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1092         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1093                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
1094         css_task_iter_end(&it);
1095 }
1096
1097 /**
1098  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1099  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1100  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1101  * @parent: the parent cpuset
1102  *
1103  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1104  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1105  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1106  * to mask those out.
1107  */
1108 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1109                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1110 {
1111         if (parent->nr_subparts_cpus) {
1112                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1113                            parent->subparts_cpus);
1114                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1115                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1116         } else {
1117                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1118         }
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1123  */
1124 enum subparts_cmd {
1125         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1126         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1127         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1128 };
1129
1130 /**
1131  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1132  * @cpuset:  The cpuset that requests change in partition root state
1133  * @cmd:     Partition root state change command
1134  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1135  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1136  * Return:   0, 1 or an error code
1137  *
1138  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1139  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1140  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1141  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1142  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1143  *
1144  * For partcmd_disable, the cpuset is being transofrmed from a partition
1145  * root back to a non-partition root. Any CPUs in cpus_allowed that are in
1146  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1147  * into parent's effective_cpus. 0 should always be returned.
1148  *
1149  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu
1150  * list is to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise,
1151  * cpus_allowed is assumed to remain the same. The cpuset should either
1152  * be a partition root or an invalid partition root. The partition root
1153  * state may change if newmask is NULL and none of the requested CPUs can
1154  * be granted by the parent. The function will return 1 if changes to
1155  * parent's subparts_cpus and effective_cpus happen or 0 otherwise.
1156  * Error code should only be returned when newmask is non-NULL.
1157  *
1158  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1159  * update_prstate(). The partcmd_update command is used by
1160  * update_cpumasks_hier() with newmask NULL and update_cpumask() with
1161  * newmask set.
1162  *
1163  * The checking is more strict when enabling partition root than the
1164  * other two commands.
1165  *
1166  * Because of the implicit cpu exclusive nature of a partition root,
1167  * cpumask changes that violates the cpu exclusivity rule will not be
1168  * permitted when checked by validate_change(). The validate_change()
1169  * function will also prevent any changes to the cpu list if it is not
1170  * a superset of children's cpu lists.
1171  */
1172 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cpuset, int cmd,
1173                                           struct cpumask *newmask,
1174                                           struct tmpmasks *tmp)
1175 {
1176         struct cpuset *parent = parent_cs(cpuset);
1177         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1178         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1179         int old_prs, new_prs;
1180         bool part_error = false;        /* Partition error? */
1181
1182         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1183
1184         /*
1185          * The parent must be a partition root.
1186          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1187          * not be empty.
1188          */
1189         if (!is_partition_root(parent) ||
1190            (newmask && cpumask_empty(newmask)) ||
1191            (!newmask && cpumask_empty(cpuset->cpus_allowed)))
1192                 return -EINVAL;
1193
1194         /*
1195          * Enabling/disabling partition root is not allowed if there are
1196          * online children.
1197          */
1198         if ((cmd != partcmd_update) && css_has_online_children(&cpuset->css))
1199                 return -EBUSY;
1200
1201         /*
1202          * Enabling partition root is not allowed if not all the CPUs
1203          * can be granted from parent's effective_cpus or at least one
1204          * CPU will be left after that.
1205          */
1206         if ((cmd == partcmd_enable) &&
1207            (!cpumask_subset(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus) ||
1208              cpumask_equal(cpuset->cpus_allowed, parent->effective_cpus)))
1209                 return -EINVAL;
1210
1211         /*
1212          * A cpumask update cannot make parent's effective_cpus become empty.
1213          */
1214         adding = deleting = false;
1215         old_prs = new_prs = cpuset->partition_root_state;
1216         if (cmd == partcmd_enable) {
1217                 cpumask_copy(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed);
1218                 adding = true;
1219         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1220                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1221                                        parent->subparts_cpus);
1222         } else if (newmask) {
1223                 /*
1224                  * partcmd_update with newmask:
1225                  *
1226                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1227                  * addmask = newmask & parent->effective_cpus
1228                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1229                  */
1230                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed, newmask);
1231                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1232                                        parent->subparts_cpus);
1233
1234                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->effective_cpus);
1235                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1236                                         parent->subparts_cpus);
1237                 /*
1238                  * Return error if the new effective_cpus could become empty.
1239                  */
1240                 if (adding &&
1241                     cpumask_equal(parent->effective_cpus, tmp->addmask)) {
1242                         if (!deleting)
1243                                 return -EINVAL;
1244                         /*
1245                          * As some of the CPUs in subparts_cpus might have
1246                          * been offlined, we need to compute the real delmask
1247                          * to confirm that.
1248                          */
1249                         if (!cpumask_and(tmp->addmask, tmp->delmask,
1250                                          cpu_active_mask))
1251                                 return -EINVAL;
1252                         cpumask_copy(tmp->addmask, parent->effective_cpus);
1253                 }
1254         } else {
1255                 /*
1256                  * partcmd_update w/o newmask:
1257                  *
1258                  * addmask = cpus_allowed & parent->effective_cpus
1259                  *
1260                  * Note that parent's subparts_cpus may have been
1261                  * pre-shrunk in case there is a change in the cpu list.
1262                  * So no deletion is needed.
1263                  */
1264                 adding = cpumask_and(tmp->addmask, cpuset->cpus_allowed,
1265                                      parent->effective_cpus);
1266                 part_error = cpumask_equal(tmp->addmask,
1267                                            parent->effective_cpus);
1268         }
1269
1270         if (cmd == partcmd_update) {
1271                 int prev_prs = cpuset->partition_root_state;
1272
1273                 /*
1274                  * Check for possible transition between PRS_ENABLED
1275                  * and PRS_ERROR.
1276                  */
1277                 switch (cpuset->partition_root_state) {
1278                 case PRS_ENABLED:
1279                         if (part_error)
1280                                 new_prs = PRS_ERROR;
1281                         break;
1282                 case PRS_ERROR:
1283                         if (!part_error)
1284                                 new_prs = PRS_ENABLED;
1285                         break;
1286                 }
1287                 /*
1288                  * Set part_error if previously in invalid state.
1289                  */
1290                 part_error = (prev_prs == PRS_ERROR);
1291         }
1292
1293         if (!part_error && (new_prs == PRS_ERROR))
1294                 return 0;       /* Nothing need to be done */
1295
1296         if (new_prs == PRS_ERROR) {
1297                 /*
1298                  * Remove all its cpus from parent's subparts_cpus.
1299                  */
1300                 adding = false;
1301                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cpuset->cpus_allowed,
1302                                        parent->subparts_cpus);
1303         }
1304
1305         if (!adding && !deleting && (new_prs == old_prs))
1306                 return 0;
1307
1308         /*
1309          * Change the parent's subparts_cpus.
1310          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1311          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1312          */
1313         spin_lock_irq(&callback_lock);
1314         if (adding) {
1315                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1316                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1317                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1318                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1319         }
1320         if (deleting) {
1321                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1322                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1323                 /*
1324                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1325                  */
1326                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1327                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1328                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1329         }
1330
1331         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1332
1333         if (old_prs != new_prs)
1334                 cpuset->partition_root_state = new_prs;
1335
1336         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1337         notify_partition_change(cpuset, old_prs, new_prs);
1338
1339         return cmd == partcmd_update;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1344  * @cs:  the cpuset to consider
1345  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1346  *
1347  * When configured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1348  * and all its descendants need to be updated.
1349  *
1350  * On legacy hierarchy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1351  *
1352  * Called with cpuset_rwsem held
1353  */
1354 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
1355 {
1356         struct cpuset *cp;
1357         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1358         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1359         int old_prs, new_prs;
1360
1361         rcu_read_lock();
1362         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1363                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1364
1365                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1366
1367                 /*
1368                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1369                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
1370                  */
1371                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1372                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1373                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1374                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1375                                 parent->child_ecpus_count++;
1376                         }
1377                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1378                         cp->use_parent_ecpus = false;
1379                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1380                         parent->child_ecpus_count--;
1381                 }
1382
1383                 /*
1384                  * Skip the whole subtree if the cpumask remains the same
1385                  * and has no partition root state.
1386                  */
1387                 if (!cp->partition_root_state &&
1388                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus)) {
1389                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1390                         continue;
1391                 }
1392
1393                 /*
1394                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1395                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1396                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1397                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1398                  */
1399                 old_prs = new_prs = cp->partition_root_state;
1400                 if ((cp != cs) && old_prs) {
1401                         switch (parent->partition_root_state) {
1402                         case PRS_DISABLED:
1403                                 /*
1404                                  * If parent is not a partition root or an
1405                                  * invalid partition root, clear its state
1406                                  * and its CS_CPU_EXCLUSIVE flag.
1407                                  */
1408                                 WARN_ON_ONCE(cp->partition_root_state
1409                                              != PRS_ERROR);
1410                                 new_prs = PRS_DISABLED;
1411
1412                                 /*
1413                                  * clear_bit() is an atomic operation and
1414                                  * readers aren't interested in the state
1415                                  * of CS_CPU_EXCLUSIVE anyway. So we can
1416                                  * just update the flag without holding
1417                                  * the callback_lock.
1418                                  */
1419                                 clear_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cp->flags);
1420                                 break;
1421
1422                         case PRS_ENABLED:
1423                                 if (update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL, tmp))
1424                                         update_tasks_cpumask(parent);
1425                                 break;
1426
1427                         case PRS_ERROR:
1428                                 /*
1429                                  * When parent is invalid, it has to be too.
1430                                  */
1431                                 new_prs = PRS_ERROR;
1432                                 break;
1433                         }
1434                 }
1435
1436                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1437                         continue;
1438                 rcu_read_unlock();
1439
1440                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1441
1442                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1443                 if (cp->nr_subparts_cpus && (new_prs != PRS_ENABLED)) {
1444                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1445                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1446                 } else if (cp->nr_subparts_cpus) {
1447                         /*
1448                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1449                          * are mutually exclusive.
1450                          *
1451                          * In the unlikely event that effective_cpus
1452                          * becomes empty. we clear cp->nr_subparts_cpus and
1453                          * let its child partition roots to compete for
1454                          * CPUs again.
1455                          */
1456                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1457                                        cp->subparts_cpus);
1458                         if (cpumask_empty(cp->effective_cpus)) {
1459                                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1460                                 cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1461                                 cp->nr_subparts_cpus = 0;
1462                         } else if (!cpumask_subset(cp->subparts_cpus,
1463                                                    tmp->new_cpus)) {
1464                                 cpumask_andnot(cp->subparts_cpus,
1465                                         cp->subparts_cpus, tmp->new_cpus);
1466                                 cp->nr_subparts_cpus
1467                                         = cpumask_weight(cp->subparts_cpus);
1468                         }
1469                 }
1470
1471                 if (new_prs != old_prs)
1472                         cp->partition_root_state = new_prs;
1473
1474                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1475                 notify_partition_change(cp, old_prs, new_prs);
1476
1477                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1478                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1479
1480                 update_tasks_cpumask(cp);
1481
1482                 /*
1483                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1484                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1485                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1486                  * root as well.
1487                  */
1488                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1489                     is_sched_load_balance(cp) &&
1490                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1491                     is_partition_root(cp)))
1492                         need_rebuild_sched_domains = true;
1493
1494                 rcu_read_lock();
1495                 css_put(&cp->css);
1496         }
1497         rcu_read_unlock();
1498
1499         if (need_rebuild_sched_domains)
1500                 rebuild_sched_domains_locked();
1501 }
1502
1503 /**
1504  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1505  * @parent:  Parent cpuset
1506  * @cs:      Current cpuset
1507  * @tmp:     Temp variables
1508  */
1509 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1510                                     struct tmpmasks *tmp)
1511 {
1512         struct cpuset *sibling;
1513         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1514
1515         /*
1516          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1517          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1518          * to use the right effective_cpus value.
1519          */
1520         rcu_read_lock();
1521         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1522                 if (sibling == cs)
1523                         continue;
1524                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1525                         continue;
1526
1527                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp);
1528         }
1529         rcu_read_unlock();
1530 }
1531
1532 /**
1533  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1534  * @cs: the cpuset to consider
1535  * @trialcs: trial cpuset
1536  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1537  */
1538 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1539                           const char *buf)
1540 {
1541         int retval;
1542         struct tmpmasks tmp;
1543
1544         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1545         if (cs == &top_cpuset)
1546                 return -EACCES;
1547
1548         /*
1549          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1550          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1551          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1552          * with tasks have cpus.
1553          */
1554         if (!*buf) {
1555                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1556         } else {
1557                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1558                 if (retval < 0)
1559                         return retval;
1560
1561                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1562                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1563                         return -EINVAL;
1564         }
1565
1566         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1567         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1568                 return 0;
1569
1570         retval = validate_change(cs, trialcs);
1571         if (retval < 0)
1572                 return retval;
1573
1574 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1575         /*
1576          * Use the cpumasks in trialcs for tmpmasks when they are pointers
1577          * to allocated cpumasks.
1578          */
1579         tmp.addmask  = trialcs->subparts_cpus;
1580         tmp.delmask  = trialcs->effective_cpus;
1581         tmp.new_cpus = trialcs->cpus_allowed;
1582 #endif
1583
1584         if (cs->partition_root_state) {
1585                 /* Cpumask of a partition root cannot be empty */
1586                 if (cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed))
1587                         return -EINVAL;
1588                 if (update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1589                                         trialcs->cpus_allowed, &tmp) < 0)
1590                         return -EINVAL;
1591         }
1592
1593         spin_lock_irq(&callback_lock);
1594         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1595
1596         /*
1597          * Make sure that subparts_cpus is a subset of cpus_allowed.
1598          */
1599         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1600                 cpumask_andnot(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus,
1601                                cs->cpus_allowed);
1602                 cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1603         }
1604         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1605
1606         update_cpumasks_hier(cs, &tmp);
1607
1608         if (cs->partition_root_state) {
1609                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1610
1611                 /*
1612                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1613                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1614                  */
1615                 if (parent->child_ecpus_count)
1616                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1617         }
1618         return 0;
1619 }
1620
1621 /*
1622  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1623  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1624  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1625  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1626  * cpuset_migrate_mm_wq.
1627  */
1628
1629 struct cpuset_migrate_mm_work {
1630         struct work_struct      work;
1631         struct mm_struct        *mm;
1632         nodemask_t              from;
1633         nodemask_t              to;
1634 };
1635
1636 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1637 {
1638         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1639                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1640
1641         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1642         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1643         mmput(mwork->mm);
1644         kfree(mwork);
1645 }
1646
1647 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1648                                                         const nodemask_t *to)
1649 {
1650         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1651
1652         if (nodes_equal(*from, *to)) {
1653                 mmput(mm);
1654                 return;
1655         }
1656
1657         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1658         if (mwork) {
1659                 mwork->mm = mm;
1660                 mwork->from = *from;
1661                 mwork->to = *to;
1662                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1663                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1664         } else {
1665                 mmput(mm);
1666         }
1667 }
1668
1669 static void cpuset_post_attach(void)
1670 {
1671         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1672 }
1673
1674 /*
1675  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1676  * @tsk: the task to change
1677  * @newmems: new nodes that the task will be set
1678  *
1679  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1680  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1681  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1682  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1683  */
1684 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1685                                         nodemask_t *newmems)
1686 {
1687         task_lock(tsk);
1688
1689         local_irq_disable();
1690         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1691
1692         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1693         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1694         tsk->mems_allowed = *newmems;
1695
1696         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1697         local_irq_enable();
1698
1699         task_unlock(tsk);
1700 }
1701
1702 static void *cpuset_being_rebound;
1703
1704 /**
1705  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1706  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1707  *
1708  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1709  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_rwsem held,
1710  * cpuset membership stays stable.
1711  */
1712 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1713 {
1714         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_rwsem */
1715         struct css_task_iter it;
1716         struct task_struct *task;
1717
1718         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1719
1720         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1721
1722         /*
1723          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_lock, which we couldn't
1724          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1725          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1726          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1727          * the global cpuset_rwsem, we know that no other rebind effort
1728          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1729          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1730          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1731          */
1732         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1733         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1734                 struct mm_struct *mm;
1735                 bool migrate;
1736
1737                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1738
1739                 mm = get_task_mm(task);
1740                 if (!mm)
1741                         continue;
1742
1743                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1744
1745                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1746                 if (migrate)
1747                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1748                 else
1749                         mmput(mm);
1750         }
1751         css_task_iter_end(&it);
1752
1753         /*
1754          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1755          * cs->old_mems_allowed.
1756          */
1757         cs->old_mems_allowed = newmems;
1758
1759         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1760         cpuset_being_rebound = NULL;
1761 }
1762
1763 /*
1764  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1765  * @cs: the cpuset to consider
1766  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1767  *
1768  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1769  * and all its descendants need to be updated.
1770  *
1771  * On legacy hierarchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1772  *
1773  * Called with cpuset_rwsem held
1774  */
1775 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1776 {
1777         struct cpuset *cp;
1778         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1779
1780         rcu_read_lock();
1781         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1782                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1783
1784                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1785
1786                 /*
1787                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1788                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1789                  */
1790                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
1791                         *new_mems = parent->effective_mems;
1792
1793                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1794                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1795                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1796                         continue;
1797                 }
1798
1799                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1800                         continue;
1801                 rcu_read_unlock();
1802
1803                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1804                 cp->effective_mems = *new_mems;
1805                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1806
1807                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1808                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1809
1810                 update_tasks_nodemask(cp);
1811
1812                 rcu_read_lock();
1813                 css_put(&cp->css);
1814         }
1815         rcu_read_unlock();
1816 }
1817
1818 /*
1819  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1820  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1821  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1822  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1823  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1824  * migrate the tasks pages to the new memory.
1825  *
1826  * Call with cpuset_rwsem held. May take callback_lock during call.
1827  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1828  * lock each such tasks mm->mmap_lock, scan its vma's and rebind
1829  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1830  */
1831 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1832                            const char *buf)
1833 {
1834         int retval;
1835
1836         /*
1837          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1838          * it's read-only
1839          */
1840         if (cs == &top_cpuset) {
1841                 retval = -EACCES;
1842                 goto done;
1843         }
1844
1845         /*
1846          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1847          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1848          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1849          * with tasks have memory.
1850          */
1851         if (!*buf) {
1852                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1853         } else {
1854                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1855                 if (retval < 0)
1856                         goto done;
1857
1858                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1859                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1860                         retval = -EINVAL;
1861                         goto done;
1862                 }
1863         }
1864
1865         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1866                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1867                 goto done;
1868         }
1869         retval = validate_change(cs, trialcs);
1870         if (retval < 0)
1871                 goto done;
1872
1873         spin_lock_irq(&callback_lock);
1874         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1875         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1876
1877         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1878         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1879 done:
1880         return retval;
1881 }
1882
1883 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
1884 {
1885         bool ret;
1886
1887         rcu_read_lock();
1888         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1889         rcu_read_unlock();
1890
1891         return ret;
1892 }
1893
1894 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1895 {
1896 #ifdef CONFIG_SMP
1897         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1898                 return -EINVAL;
1899 #endif
1900
1901         if (val != cs->relax_domain_level) {
1902                 cs->relax_domain_level = val;
1903                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1904                     is_sched_load_balance(cs))
1905                         rebuild_sched_domains_locked();
1906         }
1907
1908         return 0;
1909 }
1910
1911 /**
1912  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1913  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1914  *
1915  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1916  * function is called with cpuset_rwsem held, cpuset membership stays
1917  * stable.
1918  */
1919 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1920 {
1921         struct css_task_iter it;
1922         struct task_struct *task;
1923
1924         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1925         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1926                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1927         css_task_iter_end(&it);
1928 }
1929
1930 /*
1931  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1932  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1933  * cs:          the cpuset to update
1934  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1935  *
1936  * Call with cpuset_rwsem held.
1937  */
1938
1939 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1940                        int turning_on)
1941 {
1942         struct cpuset *trialcs;
1943         int balance_flag_changed;
1944         int spread_flag_changed;
1945         int err;
1946
1947         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1948         if (!trialcs)
1949                 return -ENOMEM;
1950
1951         if (turning_on)
1952                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1953         else
1954                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1955
1956         err = validate_change(cs, trialcs);
1957         if (err < 0)
1958                 goto out;
1959
1960         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1961                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1962
1963         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1964                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1965
1966         spin_lock_irq(&callback_lock);
1967         cs->flags = trialcs->flags;
1968         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1969
1970         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1971                 rebuild_sched_domains_locked();
1972
1973         if (spread_flag_changed)
1974                 update_tasks_flags(cs);
1975 out:
1976         free_cpuset(trialcs);
1977         return err;
1978 }
1979
1980 /*
1981  * update_prstate - update partititon_root_state
1982  * cs: the cpuset to update
1983  * new_prs: new partition root state
1984  *
1985  * Call with cpuset_rwsem held.
1986  */
1987 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int new_prs)
1988 {
1989         int err, old_prs = cs->partition_root_state;
1990         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1991         struct tmpmasks tmpmask;
1992
1993         if (old_prs == new_prs)
1994                 return 0;
1995
1996         /*
1997          * Cannot force a partial or invalid partition root to a full
1998          * partition root.
1999          */
2000         if (new_prs && (old_prs == PRS_ERROR))
2001                 return -EINVAL;
2002
2003         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmpmask))
2004                 return -ENOMEM;
2005
2006         err = -EINVAL;
2007         if (!old_prs) {
2008                 /*
2009                  * Turning on partition root requires setting the
2010                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit implicitly as well and cpus_allowed
2011                  * cannot be NULL.
2012                  */
2013                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2014                         goto out;
2015
2016                 err = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1);
2017                 if (err)
2018                         goto out;
2019
2020                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
2021                                                      NULL, &tmpmask);
2022                 if (err) {
2023                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2024                         goto out;
2025                 }
2026         } else {
2027                 /*
2028                  * Turning off partition root will clear the
2029                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit.
2030                  */
2031                 if (old_prs == PRS_ERROR) {
2032                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2033                         err = 0;
2034                         goto out;
2035                 }
2036
2037                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
2038                                                      NULL, &tmpmask);
2039                 if (err)
2040                         goto out;
2041
2042                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
2043                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2044         }
2045
2046         /*
2047          * Update cpumask of parent's tasks except when it is the top
2048          * cpuset as some system daemons cannot be mapped to other CPUs.
2049          */
2050         if (parent != &top_cpuset)
2051                 update_tasks_cpumask(parent);
2052
2053         if (parent->child_ecpus_count)
2054                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmpmask);
2055
2056         rebuild_sched_domains_locked();
2057 out:
2058         if (!err) {
2059                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2060                 cs->partition_root_state = new_prs;
2061                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2062                 notify_partition_change(cs, old_prs, new_prs);
2063         }
2064
2065         free_cpumasks(NULL, &tmpmask);
2066         return err;
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
2071  *
2072  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
2073  * event frequency meter.  There are four routines:
2074  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
2075  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
2076  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
2077  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
2078  *
2079  * A common data structure is passed to each of these routines,
2080  * which is used to keep track of the state required to manage the
2081  * frequency meter and its digital filter.
2082  *
2083  * The filter works on the number of events marked per unit time.
2084  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
2085  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
2086  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
2087  *
2088  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2089  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2090  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2091  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2092  *
2093  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2094  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2095  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2096  * will be stable.
2097  *
2098  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2099  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2100  *
2101  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2102  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2103  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2104  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2105  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2106  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2107  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2108  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2109  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2110  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2111  * each event.
2112  */
2113
2114 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2115 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2116 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2117 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2118
2119 /* Initialize a frequency meter */
2120 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2121 {
2122         fmp->cnt = 0;
2123         fmp->val = 0;
2124         fmp->time = 0;
2125         spin_lock_init(&fmp->lock);
2126 }
2127
2128 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2129 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2130 {
2131         time64_t now;
2132         u32 ticks;
2133
2134         now = ktime_get_seconds();
2135         ticks = now - fmp->time;
2136
2137         if (ticks == 0)
2138                 return;
2139
2140         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2141         while (ticks-- > 0)
2142                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2143         fmp->time = now;
2144
2145         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2146         fmp->cnt = 0;
2147 }
2148
2149 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2150 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2151 {
2152         spin_lock(&fmp->lock);
2153         fmeter_update(fmp);
2154         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2155         spin_unlock(&fmp->lock);
2156 }
2157
2158 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2159 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2160 {
2161         int val;
2162
2163         spin_lock(&fmp->lock);
2164         fmeter_update(fmp);
2165         val = fmp->val;
2166         spin_unlock(&fmp->lock);
2167         return val;
2168 }
2169
2170 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2171
2172 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_rwsem held */
2173 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2174 {
2175         struct cgroup_subsys_state *css;
2176         struct cpuset *cs;
2177         struct task_struct *task;
2178         int ret;
2179
2180         /* used later by cpuset_attach() */
2181         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2182         cs = css_cs(css);
2183
2184         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2185
2186         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
2187         ret = -ENOSPC;
2188         if (!is_in_v2_mode() &&
2189             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2190                 goto out_unlock;
2191
2192         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2193                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
2194                 if (ret)
2195                         goto out_unlock;
2196                 ret = security_task_setscheduler(task);
2197                 if (ret)
2198                         goto out_unlock;
2199         }
2200
2201         /*
2202          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2203          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2204          */
2205         cs->attach_in_progress++;
2206         ret = 0;
2207 out_unlock:
2208         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2209         return ret;
2210 }
2211
2212 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2213 {
2214         struct cgroup_subsys_state *css;
2215
2216         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2217
2218         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2219         css_cs(css)->attach_in_progress--;
2220         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2221 }
2222
2223 /*
2224  * Protected by cpuset_rwsem.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
2225  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2226  * allocate from cpuset_init().
2227  */
2228 static cpumask_var_t cpus_attach;
2229
2230 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2231 {
2232         /* static buf protected by cpuset_rwsem */
2233         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2234         struct task_struct *task;
2235         struct task_struct *leader;
2236         struct cgroup_subsys_state *css;
2237         struct cpuset *cs;
2238         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2239
2240         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2241         cs = css_cs(css);
2242
2243         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2244
2245         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2246
2247         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2248                 if (cs != &top_cpuset)
2249                         guarantee_online_cpus(task, cpus_attach);
2250                 else
2251                         cpumask_copy(cpus_attach, task_cpu_possible_mask(task));
2252                 /*
2253                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2254                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2255                  */
2256                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2257
2258                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2259                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
2260         }
2261
2262         /*
2263          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2264          * sleep and should be moved outside migration path proper.
2265          */
2266         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2267         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2268                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2269
2270                 if (mm) {
2271                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2272
2273                         /*
2274                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2275                          * here, except if this task is being moved
2276                          * automatically due to hotplug.  In that case
2277                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2278                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2279                          * migrate mm from.
2280                          */
2281                         if (is_memory_migrate(cs))
2282                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2283                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2284                         else
2285                                 mmput(mm);
2286                 }
2287         }
2288
2289         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2290
2291         cs->attach_in_progress--;
2292         if (!cs->attach_in_progress)
2293                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2294
2295         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2296 }
2297
2298 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2299
2300 typedef enum {
2301         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2302         FILE_CPULIST,
2303         FILE_MEMLIST,
2304         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2305         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2306         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2307         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2308         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2309         FILE_MEM_HARDWALL,
2310         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2311         FILE_PARTITION_ROOT,
2312         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2313         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2314         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2315         FILE_SPREAD_PAGE,
2316         FILE_SPREAD_SLAB,
2317 } cpuset_filetype_t;
2318
2319 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2320                             u64 val)
2321 {
2322         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2323         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2324         int retval = 0;
2325
2326         cpus_read_lock();
2327         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2328         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2329                 retval = -ENODEV;
2330                 goto out_unlock;
2331         }
2332
2333         switch (type) {
2334         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2335                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2336                 break;
2337         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2338                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2339                 break;
2340         case FILE_MEM_HARDWALL:
2341                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2342                 break;
2343         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2344                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2345                 break;
2346         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2347                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2348                 break;
2349         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2350                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2351                 break;
2352         case FILE_SPREAD_PAGE:
2353                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2354                 break;
2355         case FILE_SPREAD_SLAB:
2356                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2357                 break;
2358         default:
2359                 retval = -EINVAL;
2360                 break;
2361         }
2362 out_unlock:
2363         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2364         cpus_read_unlock();
2365         return retval;
2366 }
2367
2368 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2369                             s64 val)
2370 {
2371         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2372         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2373         int retval = -ENODEV;
2374
2375         cpus_read_lock();
2376         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2377         if (!is_cpuset_online(cs))
2378                 goto out_unlock;
2379
2380         switch (type) {
2381         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2382                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2383                 break;
2384         default:
2385                 retval = -EINVAL;
2386                 break;
2387         }
2388 out_unlock:
2389         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2390         cpus_read_unlock();
2391         return retval;
2392 }
2393
2394 /*
2395  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2396  */
2397 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2398                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2399 {
2400         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2401         struct cpuset *trialcs;
2402         int retval = -ENODEV;
2403
2404         buf = strstrip(buf);
2405
2406         /*
2407          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2408          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2409          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2410          * which can execute.
2411          *
2412          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2413          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2414          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2415          * after execution capability is restored.
2416          *
2417          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2418          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2419          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2420          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2421          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2422          * grabbing cpuset_rwsem anyway.  This only happens on the legacy
2423          * hierarchies.
2424          */
2425         css_get(&cs->css);
2426         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2427         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2428
2429         cpus_read_lock();
2430         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2431         if (!is_cpuset_online(cs))
2432                 goto out_unlock;
2433
2434         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2435         if (!trialcs) {
2436                 retval = -ENOMEM;
2437                 goto out_unlock;
2438         }
2439
2440         switch (of_cft(of)->private) {
2441         case FILE_CPULIST:
2442                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2443                 break;
2444         case FILE_MEMLIST:
2445                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2446                 break;
2447         default:
2448                 retval = -EINVAL;
2449                 break;
2450         }
2451
2452         free_cpuset(trialcs);
2453 out_unlock:
2454         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2455         cpus_read_unlock();
2456         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2457         css_put(&cs->css);
2458         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2459         return retval ?: nbytes;
2460 }
2461
2462 /*
2463  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2464  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2465  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2466  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2467  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2468  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2469  */
2470 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2471 {
2472         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2473         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2474         int ret = 0;
2475
2476         spin_lock_irq(&callback_lock);
2477
2478         switch (type) {
2479         case FILE_CPULIST:
2480                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2481                 break;
2482         case FILE_MEMLIST:
2483                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2484                 break;
2485         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2486                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2487                 break;
2488         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2489                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2490                 break;
2491         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2492                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2493                 break;
2494         default:
2495                 ret = -EINVAL;
2496         }
2497
2498         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2499         return ret;
2500 }
2501
2502 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2503 {
2504         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2505         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2506         switch (type) {
2507         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2508                 return is_cpu_exclusive(cs);
2509         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2510                 return is_mem_exclusive(cs);
2511         case FILE_MEM_HARDWALL:
2512                 return is_mem_hardwall(cs);
2513         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2514                 return is_sched_load_balance(cs);
2515         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2516                 return is_memory_migrate(cs);
2517         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2518                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2519         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2520                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2521         case FILE_SPREAD_PAGE:
2522                 return is_spread_page(cs);
2523         case FILE_SPREAD_SLAB:
2524                 return is_spread_slab(cs);
2525         default:
2526                 BUG();
2527         }
2528
2529         /* Unreachable but makes gcc happy */
2530         return 0;
2531 }
2532
2533 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2534 {
2535         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2536         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2537         switch (type) {
2538         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2539                 return cs->relax_domain_level;
2540         default:
2541                 BUG();
2542         }
2543
2544         /* Unreachable but makes gcc happy */
2545         return 0;
2546 }
2547
2548 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2549 {
2550         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2551
2552         switch (cs->partition_root_state) {
2553         case PRS_ENABLED:
2554                 seq_puts(seq, "root\n");
2555                 break;
2556         case PRS_DISABLED:
2557                 seq_puts(seq, "member\n");
2558                 break;
2559         case PRS_ERROR:
2560                 seq_puts(seq, "root invalid\n");
2561                 break;
2562         }
2563         return 0;
2564 }
2565
2566 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2567                                      size_t nbytes, loff_t off)
2568 {
2569         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2570         int val;
2571         int retval = -ENODEV;
2572
2573         buf = strstrip(buf);
2574
2575         /*
2576          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
2577          */
2578         if (!strcmp(buf, "root"))
2579                 val = PRS_ENABLED;
2580         else if (!strcmp(buf, "member"))
2581                 val = PRS_DISABLED;
2582         else
2583                 return -EINVAL;
2584
2585         css_get(&cs->css);
2586         cpus_read_lock();
2587         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2588         if (!is_cpuset_online(cs))
2589                 goto out_unlock;
2590
2591         retval = update_prstate(cs, val);
2592 out_unlock:
2593         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2594         cpus_read_unlock();
2595         css_put(&cs->css);
2596         return retval ?: nbytes;
2597 }
2598
2599 /*
2600  * for the common functions, 'private' gives the type of file
2601  */
2602
2603 static struct cftype legacy_files[] = {
2604         {
2605                 .name = "cpus",
2606                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2607                 .write = cpuset_write_resmask,
2608                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2609                 .private = FILE_CPULIST,
2610         },
2611
2612         {
2613                 .name = "mems",
2614                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2615                 .write = cpuset_write_resmask,
2616                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2617                 .private = FILE_MEMLIST,
2618         },
2619
2620         {
2621                 .name = "effective_cpus",
2622                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2623                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2624         },
2625
2626         {
2627                 .name = "effective_mems",
2628                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2629                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2630         },
2631
2632         {
2633                 .name = "cpu_exclusive",
2634                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2635                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2636                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2637         },
2638
2639         {
2640                 .name = "mem_exclusive",
2641                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2642                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2643                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2644         },
2645
2646         {
2647                 .name = "mem_hardwall",
2648                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2649                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2650                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
2651         },
2652
2653         {
2654                 .name = "sched_load_balance",
2655                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2656                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2657                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2658         },
2659
2660         {
2661                 .name = "sched_relax_domain_level",
2662                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
2663                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
2664                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2665         },
2666
2667         {
2668                 .name = "memory_migrate",
2669                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2670                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2671                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
2672         },
2673
2674         {
2675                 .name = "memory_pressure",
2676                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2677                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
2678         },
2679
2680         {
2681                 .name = "memory_spread_page",
2682                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2683                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2684                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
2685         },
2686
2687         {
2688                 .name = "memory_spread_slab",
2689                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2690                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2691                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
2692         },
2693
2694         {
2695                 .name = "memory_pressure_enabled",
2696                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
2697                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2698                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2699                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2700         },
2701
2702         { }     /* terminate */
2703 };
2704
2705 /*
2706  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
2707  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
2708  */
2709 static struct cftype dfl_files[] = {
2710         {
2711                 .name = "cpus",
2712                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2713                 .write = cpuset_write_resmask,
2714                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2715                 .private = FILE_CPULIST,
2716                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2717         },
2718
2719         {
2720                 .name = "mems",
2721                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2722                 .write = cpuset_write_resmask,
2723                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2724                 .private = FILE_MEMLIST,
2725                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2726         },
2727
2728         {
2729                 .name = "cpus.effective",
2730                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2731                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2732         },
2733
2734         {
2735                 .name = "mems.effective",
2736                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2737                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2738         },
2739
2740         {
2741                 .name = "cpus.partition",
2742                 .seq_show = sched_partition_show,
2743                 .write = sched_partition_write,
2744                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
2745                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
2746                 .file_offset = offsetof(struct cpuset, partition_file),
2747         },
2748
2749         {
2750                 .name = "cpus.subpartitions",
2751                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2752                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2753                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
2754         },
2755
2756         { }     /* terminate */
2757 };
2758
2759
2760 /*
2761  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
2762  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
2763  */
2764
2765 static struct cgroup_subsys_state *
2766 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
2767 {
2768         struct cpuset *cs;
2769
2770         if (!parent_css)
2771                 return &top_cpuset.css;
2772
2773         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
2774         if (!cs)
2775                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2776
2777         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
2778                 kfree(cs);
2779                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2780         }
2781
2782         __set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
2783         nodes_clear(cs->mems_allowed);
2784         nodes_clear(cs->effective_mems);
2785         fmeter_init(&cs->fmeter);
2786         cs->relax_domain_level = -1;
2787
2788         /* Set CS_MEMORY_MIGRATE for default hierarchy */
2789         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
2790                 __set_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
2791
2792         return &cs->css;
2793 }
2794
2795 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
2796 {
2797         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2798         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2799         struct cpuset *tmp_cs;
2800         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2801
2802         if (!parent)
2803                 return 0;
2804
2805         cpus_read_lock();
2806         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2807
2808         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2809         if (is_spread_page(parent))
2810                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
2811         if (is_spread_slab(parent))
2812                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
2813
2814         cpuset_inc();
2815
2816         spin_lock_irq(&callback_lock);
2817         if (is_in_v2_mode()) {
2818                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
2819                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
2820                 cs->use_parent_ecpus = true;
2821                 parent->child_ecpus_count++;
2822         }
2823         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2824
2825         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
2826                 goto out_unlock;
2827
2828         /*
2829          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2830          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2831          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2832          *
2833          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2834          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2835          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2836          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2837          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2838          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2839          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2840          */
2841         rcu_read_lock();
2842         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2843                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2844                         rcu_read_unlock();
2845                         goto out_unlock;
2846                 }
2847         }
2848         rcu_read_unlock();
2849
2850         spin_lock_irq(&callback_lock);
2851         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2852         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2853         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2854         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2855         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2856 out_unlock:
2857         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2858         cpus_read_unlock();
2859         return 0;
2860 }
2861
2862 /*
2863  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2864  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2865  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
2866  * in the default hierarchy where only changes in partition
2867  * will cause repartitioning.
2868  *
2869  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
2870  * turning 'sched.partition" off.
2871  */
2872
2873 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2874 {
2875         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2876
2877         cpus_read_lock();
2878         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2879
2880         if (is_partition_root(cs))
2881                 update_prstate(cs, 0);
2882
2883         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2884             is_sched_load_balance(cs))
2885                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2886
2887         if (cs->use_parent_ecpus) {
2888                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2889
2890                 cs->use_parent_ecpus = false;
2891                 parent->child_ecpus_count--;
2892         }
2893
2894         cpuset_dec();
2895         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2896
2897         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2898         cpus_read_unlock();
2899 }
2900
2901 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2902 {
2903         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2904
2905         free_cpuset(cs);
2906 }
2907
2908 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2909 {
2910         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2911         spin_lock_irq(&callback_lock);
2912
2913         if (is_in_v2_mode()) {
2914                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2915                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2916         } else {
2917                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2918                              top_cpuset.effective_cpus);
2919                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2920         }
2921
2922         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2923         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2924 }
2925
2926 /*
2927  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2928  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2929  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2930  */
2931 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2932 {
2933         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2934                 return;
2935
2936         set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
2937         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2938 }
2939
2940 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2941         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2942         .css_online     = cpuset_css_online,
2943         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2944         .css_free       = cpuset_css_free,
2945         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2946         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2947         .attach         = cpuset_attach,
2948         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2949         .bind           = cpuset_bind,
2950         .fork           = cpuset_fork,
2951         .legacy_cftypes = legacy_files,
2952         .dfl_cftypes    = dfl_files,
2953         .early_init     = true,
2954         .threaded       = true,
2955 };
2956
2957 /**
2958  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2959  *
2960  * Description: Initialize top_cpuset
2961  **/
2962
2963 int __init cpuset_init(void)
2964 {
2965         BUG_ON(percpu_init_rwsem(&cpuset_rwsem));
2966
2967         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
2968         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
2969         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
2970
2971         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2972         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2973         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2974         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2975
2976         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2977         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2978         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2979
2980         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
2981
2982         return 0;
2983 }
2984
2985 /*
2986  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2987  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2988  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2989  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2990  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2991  */
2992 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2993 {
2994         struct cpuset *parent;
2995
2996         /*
2997          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2998          * has online cpus, so can't be empty).
2999          */
3000         parent = parent_cs(cs);
3001         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
3002                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
3003                 parent = parent_cs(parent);
3004
3005         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
3006                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
3007                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
3008                 pr_cont("\n");
3009         }
3010 }
3011
3012 static void
3013 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
3014                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3015                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
3016 {
3017         bool is_empty;
3018
3019         spin_lock_irq(&callback_lock);
3020         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
3021         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3022         cs->mems_allowed = *new_mems;
3023         cs->effective_mems = *new_mems;
3024         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3025
3026         /*
3027          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
3028          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
3029          */
3030         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
3031                 update_tasks_cpumask(cs);
3032         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
3033                 update_tasks_nodemask(cs);
3034
3035         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
3036                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
3037
3038         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3039
3040         /*
3041          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
3042          * This is full cgroup operation which will also call back into
3043          * cpuset. Should be done outside any lock.
3044          */
3045         if (is_empty)
3046                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
3047
3048         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3049 }
3050
3051 static void
3052 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
3053                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3054                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
3055 {
3056         if (cpumask_empty(new_cpus))
3057                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
3058         if (nodes_empty(*new_mems))
3059                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
3060
3061         spin_lock_irq(&callback_lock);
3062         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3063         cs->effective_mems = *new_mems;
3064         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3065
3066         if (cpus_updated)
3067                 update_tasks_cpumask(cs);
3068         if (mems_updated)
3069                 update_tasks_nodemask(cs);
3070 }
3071
3072 static bool force_rebuild;
3073
3074 void cpuset_force_rebuild(void)
3075 {
3076         force_rebuild = true;
3077 }
3078
3079 /**
3080  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
3081  * @cs: cpuset in interest
3082  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
3083  *
3084  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
3085  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
3086  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
3087  */
3088 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
3089 {
3090         static cpumask_t new_cpus;
3091         static nodemask_t new_mems;
3092         bool cpus_updated;
3093         bool mems_updated;
3094         struct cpuset *parent;
3095 retry:
3096         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
3097
3098         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3099
3100         /*
3101          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3102          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3103          */
3104         if (cs->attach_in_progress) {
3105                 percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3106                 goto retry;
3107         }
3108
3109         parent = parent_cs(cs);
3110         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3111         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3112
3113         if (cs->nr_subparts_cpus)
3114                 /*
3115                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3116                  * do not show up in effective_cpus.
3117                  */
3118                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3119
3120         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3121                 goto update_tasks;
3122
3123         /*
3124          * In the unlikely event that a partition root has empty
3125          * effective_cpus or its parent becomes erroneous, we have to
3126          * transition it to the erroneous state.
3127          */
3128         if (is_partition_root(cs) && (cpumask_empty(&new_cpus) ||
3129            (parent->partition_root_state == PRS_ERROR))) {
3130                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3131                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3132                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3133                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3134                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3135                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3136                 }
3137
3138                 /*
3139                  * If the effective_cpus is empty because the child
3140                  * partitions take away all the CPUs, we can keep
3141                  * the current partition and let the child partitions
3142                  * fight for available CPUs.
3143                  */
3144                 if ((parent->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3145                      cpumask_empty(&new_cpus)) {
3146                         int old_prs;
3147
3148                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable,
3149                                                        NULL, tmp);
3150                         old_prs = cs->partition_root_state;
3151                         if (old_prs != PRS_ERROR) {
3152                                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3153                                 cs->partition_root_state = PRS_ERROR;
3154                                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3155                                 notify_partition_change(cs, old_prs, PRS_ERROR);
3156                         }
3157                 }
3158                 cpuset_force_rebuild();
3159         }
3160
3161         /*
3162          * On the other hand, an erroneous partition root may be transitioned
3163          * back to a regular one or a partition root with no CPU allocated
3164          * from the parent may change to erroneous.
3165          */
3166         if (is_partition_root(parent) &&
3167            ((cs->partition_root_state == PRS_ERROR) ||
3168             !cpumask_intersects(&new_cpus, parent->subparts_cpus)) &&
3169              update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp))
3170                 cpuset_force_rebuild();
3171
3172 update_tasks:
3173         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3174         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3175
3176         if (is_in_v2_mode())
3177                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3178                                      cpus_updated, mems_updated);
3179         else
3180                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3181                                             cpus_updated, mems_updated);
3182
3183         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3184 }
3185
3186 /**
3187  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3188  *
3189  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3190  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3191  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3192  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3193  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3194  *
3195  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3196  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3197  * all descendants.
3198  *
3199  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3200  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3201  */
3202 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3203 {
3204         static cpumask_t new_cpus;
3205         static nodemask_t new_mems;
3206         bool cpus_updated, mems_updated;
3207         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3208         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3209
3210         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3211                 ptmp = &tmp;
3212
3213         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3214
3215         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3216         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3217         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3218
3219         /*
3220          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3221          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3222          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3223          */
3224         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3225         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3226
3227         /*
3228          * In the rare case that hotplug removes all the cpus in subparts_cpus,
3229          * we assumed that cpus are updated.
3230          */
3231         if (!cpus_updated && top_cpuset.nr_subparts_cpus)
3232                 cpus_updated = true;
3233
3234         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3235         if (cpus_updated) {
3236                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3237                 if (!on_dfl)
3238                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3239                 /*
3240                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3241                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3242                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3243                  * fight for the CPUs again.
3244                  */
3245                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3246                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3247                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3248                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3249                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3250                         } else {
3251                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3252                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3253                         }
3254                 }
3255                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3256                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3257                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3258         }
3259
3260         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3261         if (mems_updated) {
3262                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3263                 if (!on_dfl)
3264                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3265                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3266                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3267                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3268         }
3269
3270         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3271
3272         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3273         if (cpus_updated || mems_updated) {
3274                 struct cpuset *cs;
3275                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3276
3277                 rcu_read_lock();
3278                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3279                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3280                                 continue;
3281                         rcu_read_unlock();
3282
3283                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3284
3285                         rcu_read_lock();
3286                         css_put(&cs->css);
3287                 }
3288                 rcu_read_unlock();
3289         }
3290
3291         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3292         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3293                 force_rebuild = false;
3294                 rebuild_sched_domains();
3295         }
3296
3297         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3298 }
3299
3300 void cpuset_update_active_cpus(void)
3301 {
3302         /*
3303          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3304          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3305          * to a work item to avoid reverse locking order.
3306          */
3307         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3308 }
3309
3310 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3311 {
3312         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3313 }
3314
3315 /*
3316  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3317  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3318  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3319  */
3320 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3321                                 unsigned long action, void *arg)
3322 {
3323         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3324         return NOTIFY_OK;
3325 }
3326
3327 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
3328         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
3329         .priority = 10,         /* ??! */
3330 };
3331
3332 /**
3333  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3334  *
3335  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3336  */
3337 void __init cpuset_init_smp(void)
3338 {
3339         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
3340         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
3341         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3342
3343         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3344         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3345
3346         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
3347
3348         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3349         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3350 }
3351
3352 /**
3353  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3354  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3355  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3356  *
3357  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3358  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3359  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3360  * tasks cpuset.
3361  **/
3362
3363 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3364 {
3365         unsigned long flags;
3366
3367         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3368         guarantee_online_cpus(tsk, pmask);
3369         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3370 }
3371
3372 /**
3373  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
3374  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
3375  *
3376  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
3377  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
3378  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
3379  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
3380  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
3381  * _every_ other avenue has been traveled.
3382  *
3383  * Returns true if the affinity of @tsk was changed, false otherwise.
3384  **/
3385
3386 bool cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3387 {
3388         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3389         const struct cpumask *cs_mask;
3390         bool changed = false;
3391
3392         rcu_read_lock();
3393         cs_mask = task_cs(tsk)->cpus_allowed;
3394         if (is_in_v2_mode() && cpumask_subset(cs_mask, possible_mask)) {
3395                 do_set_cpus_allowed(tsk, cs_mask);
3396                 changed = true;
3397         }
3398         rcu_read_unlock();
3399
3400         /*
3401          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
3402          *
3403          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
3404          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
3405          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
3406          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
3407          * which takes task_rq_lock().
3408          *
3409          * If we are called after it dropped the lock we must see all
3410          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
3411          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
3412          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
3413          *
3414          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
3415          * if required.
3416          */
3417         return changed;
3418 }
3419
3420 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
3421 {
3422         nodes_setall(current->mems_allowed);
3423 }
3424
3425 /**
3426  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
3427  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
3428  *
3429  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
3430  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3431  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
3432  * tasks cpuset.
3433  **/
3434
3435 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
3436 {
3437         nodemask_t mask;
3438         unsigned long flags;
3439
3440         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3441         rcu_read_lock();
3442         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
3443         rcu_read_unlock();
3444         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3445
3446         return mask;
3447 }
3448
3449 /**
3450  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. current mems_allowed
3451  * @nodemask: the nodemask to be checked
3452  *
3453  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
3454  */
3455 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
3456 {
3457         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
3458 }
3459
3460 /*
3461  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
3462  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
3463  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
3464  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
3465  */
3466 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
3467 {
3468         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
3469                 cs = parent_cs(cs);
3470         return cs;
3471 }
3472
3473 /**
3474  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
3475  * @node: is this an allowed node?
3476  * @gfp_mask: memory allocation flags
3477  *
3478  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
3479  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
3480  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
3481  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
3482  * Otherwise, no.
3483  *
3484  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
3485  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
3486  * unless the task has been OOM killed.
3487  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
3488  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
3489  *
3490  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
3491  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
3492  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
3493  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
3494  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
3495  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
3496  *
3497  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
3498  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
3499  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
3500  * in interrupt, of course).
3501  *
3502  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
3503  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
3504  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
3505  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
3506  * affect that:
3507  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
3508  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
3509  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
3510  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
3511  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
3512  */
3513 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
3514 {
3515         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
3516         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
3517         unsigned long flags;
3518
3519         if (in_interrupt())
3520                 return true;
3521         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
3522                 return true;
3523         /*
3524          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
3525          * been OOM killed to get memory anywhere.
3526          */
3527         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
3528                 return true;
3529         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
3530                 return false;
3531
3532         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
3533                 return true;
3534
3535         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
3536         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3537
3538         rcu_read_lock();
3539         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
3540         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
3541         rcu_read_unlock();
3542
3543         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3544         return allowed;
3545 }
3546
3547 /**
3548  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
3549  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
3550  *
3551  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
3552  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
3553  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
3554  * to determine on which node to start looking, as it will for
3555  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
3556  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
3557  * local node to look for a free page, rather spread the starting
3558  * node around the tasks mems_allowed nodes.
3559  *
3560  * We don't have to worry about the returned node being offline
3561  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
3562  *
3563  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
3564  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
3565  * should not be possible for the following code to return an
3566  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
3567  * is not returning the node where the allocation must be, only
3568  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
3569  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
3570  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
3571  * See kmem_cache_alloc_node().
3572  */
3573
3574 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
3575 {
3576         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
3577 }
3578
3579 int cpuset_mem_spread_node(void)
3580 {
3581         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3582                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
3583                         node_random(&current->mems_allowed);
3584
3585         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
3586 }
3587
3588 int cpuset_slab_spread_node(void)
3589 {
3590         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
3591                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
3592                         node_random(&current->mems_allowed);
3593
3594         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
3595 }
3596
3597 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
3598
3599 /**
3600  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
3601  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
3602  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
3603  *
3604  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
3605  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
3606  * one of the task's memory usage might impact the memory available
3607  * to the other.
3608  **/
3609
3610 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
3611                                    const struct task_struct *tsk2)
3612 {
3613         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
3614 }
3615
3616 /**
3617  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
3618  *
3619  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
3620  * mems_allowed to the kernel log.
3621  */
3622 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
3623 {
3624         struct cgroup *cgrp;
3625
3626         rcu_read_lock();
3627
3628         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
3629         pr_cont(",cpuset=");
3630         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
3631         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
3632                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
3633
3634         rcu_read_unlock();
3635 }
3636
3637 /*
3638  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
3639  * this flag is enabled by writing "1" to the special
3640  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
3641  */
3642
3643 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
3644
3645 /**
3646  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
3647  *
3648  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
3649  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
3650  *
3651  * This represents the rate at which some task in the cpuset
3652  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
3653  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
3654  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
3655  * or writing dirty pages.
3656  *
3657  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
3658  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
3659  * representing the recent rate of entry into the synchronous
3660  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
3661  **/
3662
3663 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
3664 {
3665         rcu_read_lock();
3666         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
3667         rcu_read_unlock();
3668 }
3669
3670 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
3671 /*
3672  * proc_cpuset_show()
3673  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
3674  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
3675  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
3676  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
3677  *    and we take cpuset_rwsem, keeping cpuset_attach() from changing it
3678  *    anyway.
3679  */
3680 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
3681                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
3682 {
3683         char *buf;
3684         struct cgroup_subsys_state *css;
3685         int retval;
3686
3687         retval = -ENOMEM;
3688         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3689         if (!buf)
3690                 goto out;
3691
3692         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
3693         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
3694                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
3695         css_put(css);
3696         if (retval >= PATH_MAX)
3697                 retval = -ENAMETOOLONG;
3698         if (retval < 0)
3699                 goto out_free;
3700         seq_puts(m, buf);
3701         seq_putc(m, '\n');
3702         retval = 0;
3703 out_free:
3704         kfree(buf);
3705 out:
3706         return retval;
3707 }
3708 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
3709
3710 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
3711 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
3712 {
3713         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
3714                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3715         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
3716                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
3717 }