bpf: iter_udp: Retry with a larger batch size without going back to the previous...
[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/init.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/kernel.h>
31 #include <linux/mempolicy.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/memory.h>
34 #include <linux/export.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/sched.h>
37 #include <linux/sched/deadline.h>
38 #include <linux/sched/mm.h>
39 #include <linux/sched/task.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/spinlock.h>
42 #include <linux/oom.h>
43 #include <linux/sched/isolation.h>
44 #include <linux/cgroup.h>
45 #include <linux/wait.h>
46
47 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
48 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
49
50 /*
51  * There could be abnormal cpuset configurations for cpu or memory
52  * node binding, add this key to provide a quick low-cost judgment
53  * of the situation.
54  */
55 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_insane_config_key);
56
57 /* See "Frequency meter" comments, below. */
58
59 struct fmeter {
60         int cnt;                /* unprocessed events count */
61         int val;                /* most recent output value */
62         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
63         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
64 };
65
66 /*
67  * Invalid partition error code
68  */
69 enum prs_errcode {
70         PERR_NONE = 0,
71         PERR_INVCPUS,
72         PERR_INVPARENT,
73         PERR_NOTPART,
74         PERR_NOTEXCL,
75         PERR_NOCPUS,
76         PERR_HOTPLUG,
77         PERR_CPUSEMPTY,
78 };
79
80 static const char * const perr_strings[] = {
81         [PERR_INVCPUS]   = "Invalid cpu list in cpuset.cpus",
82         [PERR_INVPARENT] = "Parent is an invalid partition root",
83         [PERR_NOTPART]   = "Parent is not a partition root",
84         [PERR_NOTEXCL]   = "Cpu list in cpuset.cpus not exclusive",
85         [PERR_NOCPUS]    = "Parent unable to distribute cpu downstream",
86         [PERR_HOTPLUG]   = "No cpu available due to hotplug",
87         [PERR_CPUSEMPTY] = "cpuset.cpus is empty",
88 };
89
90 struct cpuset {
91         struct cgroup_subsys_state css;
92
93         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
94
95         /*
96          * On default hierarchy:
97          *
98          * The user-configured masks can only be changed by writing to
99          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
100          * parent masks.
101          *
102          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
103          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
104          * changed or hotplug happens.
105          *
106          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
107          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
108          *
109          *
110          * On legacy hierarchy:
111          *
112          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
113          */
114
115         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
116         cpumask_var_t cpus_allowed;
117         nodemask_t mems_allowed;
118
119         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
120         cpumask_var_t effective_cpus;
121         nodemask_t effective_mems;
122
123         /*
124          * CPUs allocated to child sub-partitions (default hierarchy only)
125          * - CPUs granted by the parent = effective_cpus U subparts_cpus
126          * - effective_cpus and subparts_cpus are mutually exclusive.
127          *
128          * effective_cpus contains only onlined CPUs, but subparts_cpus
129          * may have offlined ones.
130          */
131         cpumask_var_t subparts_cpus;
132
133         /*
134          * This is old Memory Nodes tasks took on.
135          *
136          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
137          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
138          *   task is moved into it.
139          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
140          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
141          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
142          */
143         nodemask_t old_mems_allowed;
144
145         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
146
147         /*
148          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
149          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
150          */
151         int attach_in_progress;
152
153         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
154         int pn;
155
156         /* for custom sched domain */
157         int relax_domain_level;
158
159         /* number of CPUs in subparts_cpus */
160         int nr_subparts_cpus;
161
162         /* partition root state */
163         int partition_root_state;
164
165         /*
166          * Default hierarchy only:
167          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
168          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
169          */
170         int use_parent_ecpus;
171         int child_ecpus_count;
172
173         /*
174          * number of SCHED_DEADLINE tasks attached to this cpuset, so that we
175          * know when to rebuild associated root domain bandwidth information.
176          */
177         int nr_deadline_tasks;
178         int nr_migrate_dl_tasks;
179         u64 sum_migrate_dl_bw;
180
181         /* Invalid partition error code, not lock protected */
182         enum prs_errcode prs_err;
183
184         /* Handle for cpuset.cpus.partition */
185         struct cgroup_file partition_file;
186 };
187
188 /*
189  * Partition root states:
190  *
191  *   0 - member (not a partition root)
192  *   1 - partition root
193  *   2 - partition root without load balancing (isolated)
194  *  -1 - invalid partition root
195  *  -2 - invalid isolated partition root
196  */
197 #define PRS_MEMBER              0
198 #define PRS_ROOT                1
199 #define PRS_ISOLATED            2
200 #define PRS_INVALID_ROOT        -1
201 #define PRS_INVALID_ISOLATED    -2
202
203 static inline bool is_prs_invalid(int prs_state)
204 {
205         return prs_state < 0;
206 }
207
208 /*
209  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
210  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
211  */
212 struct tmpmasks {
213         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
214         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
215 };
216
217 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
218 {
219         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
220 }
221
222 /* Retrieve the cpuset for a task */
223 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
224 {
225         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
226 }
227
228 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
229 {
230         return css_cs(cs->css.parent);
231 }
232
233 void inc_dl_tasks_cs(struct task_struct *p)
234 {
235         struct cpuset *cs = task_cs(p);
236
237         cs->nr_deadline_tasks++;
238 }
239
240 void dec_dl_tasks_cs(struct task_struct *p)
241 {
242         struct cpuset *cs = task_cs(p);
243
244         cs->nr_deadline_tasks--;
245 }
246
247 /* bits in struct cpuset flags field */
248 typedef enum {
249         CS_ONLINE,
250         CS_CPU_EXCLUSIVE,
251         CS_MEM_EXCLUSIVE,
252         CS_MEM_HARDWALL,
253         CS_MEMORY_MIGRATE,
254         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
255         CS_SPREAD_PAGE,
256         CS_SPREAD_SLAB,
257 } cpuset_flagbits_t;
258
259 /* convenient tests for these bits */
260 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
261 {
262         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
263 }
264
265 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
266 {
267         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
268 }
269
270 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
271 {
272         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
273 }
274
275 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
276 {
277         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
278 }
279
280 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
281 {
282         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
283 }
284
285 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
286 {
287         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
288 }
289
290 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
291 {
292         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
293 }
294
295 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
296 {
297         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
298 }
299
300 static inline int is_partition_valid(const struct cpuset *cs)
301 {
302         return cs->partition_root_state > 0;
303 }
304
305 static inline int is_partition_invalid(const struct cpuset *cs)
306 {
307         return cs->partition_root_state < 0;
308 }
309
310 /*
311  * Callers should hold callback_lock to modify partition_root_state.
312  */
313 static inline void make_partition_invalid(struct cpuset *cs)
314 {
315         if (is_partition_valid(cs))
316                 cs->partition_root_state = -cs->partition_root_state;
317 }
318
319 /*
320  * Send notification event of whenever partition_root_state changes.
321  */
322 static inline void notify_partition_change(struct cpuset *cs, int old_prs)
323 {
324         if (old_prs == cs->partition_root_state)
325                 return;
326         cgroup_file_notify(&cs->partition_file);
327
328         /* Reset prs_err if not invalid */
329         if (is_partition_valid(cs))
330                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_NONE);
331 }
332
333 static struct cpuset top_cpuset = {
334         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
335                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
336         .partition_root_state = PRS_ROOT,
337 };
338
339 /**
340  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
341  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
342  * @pos_css: used for iteration
343  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
344  *
345  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
346  * with RCU read locked.
347  */
348 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
349         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
350                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
351
352 /**
353  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
354  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
355  * @pos_css: used for iteration
356  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
357  *
358  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
359  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
360  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
361  * iteration and the first node to be visited.
362  */
363 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
364         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
365                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
366
367 /*
368  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
369  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
370  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
371  * comment.  The cpuset code uses only cpuset_mutex. Other kernel subsystems
372  * can use cpuset_lock()/cpuset_unlock() to prevent change to cpuset
373  * structures. Note that cpuset_mutex needs to be a mutex as it is used in
374  * paths that rely on priority inheritance (e.g. scheduler - on RT) for
375  * correctness.
376  *
377  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
378  * cpuset_mutex, it blocks others, ensuring that it is the only task able to
379  * also acquire callback_lock and be able to modify cpusets.  It can perform
380  * various checks on the cpuset structure first, knowing nothing will change.
381  * It can also allocate memory while just holding cpuset_mutex.  While it is
382  * performing these checks, various callback routines can briefly acquire
383  * callback_lock to query cpusets.  Once it is ready to make the changes, it
384  * takes callback_lock, blocking everyone else.
385  *
386  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
387  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
388  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
389  * __alloc_pages().
390  *
391  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
392  * access to cpusets.
393  *
394  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
395  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
396  * them.
397  *
398  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
399  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
400  * cpumasks and nodemasks.
401  *
402  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
403  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
404  */
405
406 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
407
408 void cpuset_lock(void)
409 {
410         mutex_lock(&cpuset_mutex);
411 }
412
413 void cpuset_unlock(void)
414 {
415         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
416 }
417
418 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
419
420 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
421
422 /*
423  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
424  */
425 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
426 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
427
428 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
429
430 static inline void check_insane_mems_config(nodemask_t *nodes)
431 {
432         if (!cpusets_insane_config() &&
433                 movable_only_nodes(nodes)) {
434                 static_branch_enable(&cpusets_insane_config_key);
435                 pr_info("Unsupported (movable nodes only) cpuset configuration detected (nmask=%*pbl)!\n"
436                         "Cpuset allocations might fail even with a lot of memory available.\n",
437                         nodemask_pr_args(nodes));
438         }
439 }
440
441 /*
442  * Cgroup v2 behavior is used on the "cpus" and "mems" control files when
443  * on default hierarchy or when the cpuset_v2_mode flag is set by mounting
444  * the v1 cpuset cgroup filesystem with the "cpuset_v2_mode" mount option.
445  * With v2 behavior, "cpus" and "mems" are always what the users have
446  * requested and won't be changed by hotplug events. Only the effective
447  * cpus or mems will be affected.
448  */
449 static inline bool is_in_v2_mode(void)
450 {
451         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
452               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
453 }
454
455 /**
456  * partition_is_populated - check if partition has tasks
457  * @cs: partition root to be checked
458  * @excluded_child: a child cpuset to be excluded in task checking
459  * Return: true if there are tasks, false otherwise
460  *
461  * It is assumed that @cs is a valid partition root. @excluded_child should
462  * be non-NULL when this cpuset is going to become a partition itself.
463  */
464 static inline bool partition_is_populated(struct cpuset *cs,
465                                           struct cpuset *excluded_child)
466 {
467         struct cgroup_subsys_state *css;
468         struct cpuset *child;
469
470         if (cs->css.cgroup->nr_populated_csets)
471                 return true;
472         if (!excluded_child && !cs->nr_subparts_cpus)
473                 return cgroup_is_populated(cs->css.cgroup);
474
475         rcu_read_lock();
476         cpuset_for_each_child(child, css, cs) {
477                 if (child == excluded_child)
478                         continue;
479                 if (is_partition_valid(child))
480                         continue;
481                 if (cgroup_is_populated(child->css.cgroup)) {
482                         rcu_read_unlock();
483                         return true;
484                 }
485         }
486         rcu_read_unlock();
487         return false;
488 }
489
490 /*
491  * Return in pmask the portion of a task's cpusets's cpus_allowed that
492  * are online and are capable of running the task.  If none are found,
493  * walk up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
494  * appropriate cpus.
495  *
496  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
497  * of cpu_online_mask.
498  *
499  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
500  */
501 static void guarantee_online_cpus(struct task_struct *tsk,
502                                   struct cpumask *pmask)
503 {
504         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
505         struct cpuset *cs;
506
507         if (WARN_ON(!cpumask_and(pmask, possible_mask, cpu_online_mask)))
508                 cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
509
510         rcu_read_lock();
511         cs = task_cs(tsk);
512
513         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, pmask)) {
514                 cs = parent_cs(cs);
515                 if (unlikely(!cs)) {
516                         /*
517                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
518                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
519                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
520                          * cpuset's effective_cpus is on its way to be
521                          * identical to cpu_online_mask.
522                          */
523                         goto out_unlock;
524                 }
525         }
526         cpumask_and(pmask, pmask, cs->effective_cpus);
527
528 out_unlock:
529         rcu_read_unlock();
530 }
531
532 /*
533  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
534  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
535  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
536  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
537  *
538  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
539  * of node_states[N_MEMORY].
540  *
541  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
542  */
543 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
544 {
545         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
546                 cs = parent_cs(cs);
547         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
548 }
549
550 /*
551  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
552  *
553  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held. The check can be skipped
554  * if on default hierarchy.
555  */
556 static void cpuset_update_task_spread_flags(struct cpuset *cs,
557                                         struct task_struct *tsk)
558 {
559         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
560                 return;
561
562         if (is_spread_page(cs))
563                 task_set_spread_page(tsk);
564         else
565                 task_clear_spread_page(tsk);
566
567         if (is_spread_slab(cs))
568                 task_set_spread_slab(tsk);
569         else
570                 task_clear_spread_slab(tsk);
571 }
572
573 /*
574  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
575  *
576  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
577  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
578  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
579  */
580
581 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
582 {
583         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
584                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
585                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
586                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
587 }
588
589 /**
590  * alloc_cpumasks - allocate three cpumasks for cpuset
591  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be allocated.
592  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
593  * Return: 0 if successful, -ENOMEM otherwise.
594  *
595  * Only one of the two input arguments should be non-NULL.
596  */
597 static inline int alloc_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
598 {
599         cpumask_var_t *pmask1, *pmask2, *pmask3;
600
601         if (cs) {
602                 pmask1 = &cs->cpus_allowed;
603                 pmask2 = &cs->effective_cpus;
604                 pmask3 = &cs->subparts_cpus;
605         } else {
606                 pmask1 = &tmp->new_cpus;
607                 pmask2 = &tmp->addmask;
608                 pmask3 = &tmp->delmask;
609         }
610
611         if (!zalloc_cpumask_var(pmask1, GFP_KERNEL))
612                 return -ENOMEM;
613
614         if (!zalloc_cpumask_var(pmask2, GFP_KERNEL))
615                 goto free_one;
616
617         if (!zalloc_cpumask_var(pmask3, GFP_KERNEL))
618                 goto free_two;
619
620         return 0;
621
622 free_two:
623         free_cpumask_var(*pmask2);
624 free_one:
625         free_cpumask_var(*pmask1);
626         return -ENOMEM;
627 }
628
629 /**
630  * free_cpumasks - free cpumasks in a tmpmasks structure
631  * @cs:  the cpuset that have cpumasks to be free.
632  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
633  */
634 static inline void free_cpumasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
635 {
636         if (cs) {
637                 free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
638                 free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
639                 free_cpumask_var(cs->subparts_cpus);
640         }
641         if (tmp) {
642                 free_cpumask_var(tmp->new_cpus);
643                 free_cpumask_var(tmp->addmask);
644                 free_cpumask_var(tmp->delmask);
645         }
646 }
647
648 /**
649  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
650  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
651  */
652 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
653 {
654         struct cpuset *trial;
655
656         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
657         if (!trial)
658                 return NULL;
659
660         if (alloc_cpumasks(trial, NULL)) {
661                 kfree(trial);
662                 return NULL;
663         }
664
665         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
666         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
667         return trial;
668 }
669
670 /**
671  * free_cpuset - free the cpuset
672  * @cs: the cpuset to be freed
673  */
674 static inline void free_cpuset(struct cpuset *cs)
675 {
676         free_cpumasks(cs, NULL);
677         kfree(cs);
678 }
679
680 /*
681  * validate_change_legacy() - Validate conditions specific to legacy (v1)
682  *                            behavior.
683  */
684 static int validate_change_legacy(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
685 {
686         struct cgroup_subsys_state *css;
687         struct cpuset *c, *par;
688         int ret;
689
690         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
691
692         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
693         ret = -EBUSY;
694         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
695                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
696                         goto out;
697
698         /* On legacy hierarchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
699         ret = -EACCES;
700         par = parent_cs(cur);
701         if (par && !is_cpuset_subset(trial, par))
702                 goto out;
703
704         ret = 0;
705 out:
706         return ret;
707 }
708
709 /*
710  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
711  *                     follows the structural rules for cpusets.
712  *
713  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
714  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
715  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
716  * cpuset_mutex held.
717  *
718  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
719  * such as list traversal that depend on the actual address of the
720  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
721  *
722  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
723  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
724  * or flags changed to new, trial values.
725  *
726  * Return 0 if valid, -errno if not.
727  */
728
729 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
730 {
731         struct cgroup_subsys_state *css;
732         struct cpuset *c, *par;
733         int ret = 0;
734
735         rcu_read_lock();
736
737         if (!is_in_v2_mode())
738                 ret = validate_change_legacy(cur, trial);
739         if (ret)
740                 goto out;
741
742         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
743         if (cur == &top_cpuset)
744                 goto out;
745
746         par = parent_cs(cur);
747
748         /*
749          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
750          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
751          */
752         ret = -ENOSPC;
753         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
754                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
755                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
756                         goto out;
757                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
758                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
759                         goto out;
760         }
761
762         /*
763          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
764          * tasks.
765          */
766         ret = -EBUSY;
767         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
768             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
769                                        trial->cpus_allowed))
770                 goto out;
771
772         /*
773          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
774          * overlap
775          */
776         ret = -EINVAL;
777         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
778                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
779                     c != cur &&
780                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
781                         goto out;
782                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
783                     c != cur &&
784                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
785                         goto out;
786         }
787
788         ret = 0;
789 out:
790         rcu_read_unlock();
791         return ret;
792 }
793
794 #ifdef CONFIG_SMP
795 /*
796  * Helper routine for generate_sched_domains().
797  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
798  */
799 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
800 {
801         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
802 }
803
804 static void
805 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
806 {
807         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
808                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
809         return;
810 }
811
812 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
813                                     struct cpuset *root_cs)
814 {
815         struct cpuset *cp;
816         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
817
818         rcu_read_lock();
819         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
820                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
821                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
822                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
823                         continue;
824                 }
825
826                 if (is_sched_load_balance(cp))
827                         update_domain_attr(dattr, cp);
828         }
829         rcu_read_unlock();
830 }
831
832 /* Must be called with cpuset_mutex held.  */
833 static inline int nr_cpusets(void)
834 {
835         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
836         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
837 }
838
839 /*
840  * generate_sched_domains()
841  *
842  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
843  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
844  * union is a subset of that set.
845  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
846  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
847  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
848  * partition.
849  *
850  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst
851  * for a background explanation of this.
852  *
853  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
854  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
855  * domains when operating in the severe memory shortage situations
856  * that could cause allocation failures below.
857  *
858  * Must be called with cpuset_mutex held.
859  *
860  * The three key local variables below are:
861  *    cp - cpuset pointer, used (together with pos_css) to perform a
862  *         top-down scan of all cpusets. For our purposes, rebuilding
863  *         the schedulers sched domains, we can ignore !is_sched_load_
864  *         balance cpusets.
865  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
866  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
867  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
868  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
869  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
870  *         is a subset of one of these domains, while there are as
871  *         many such domains as possible, each as small as possible.
872  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
873  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
874  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
875  *         value to determine what partition elements (sched domains)
876  *         were changed (added or removed.)
877  *
878  * Finding the best partition (set of domains):
879  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
880  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
881  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
882  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
883  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
884  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
885  *      any such pairs.
886  *
887  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
888  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
889  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
890  *      partition_sched_domains().
891  */
892 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
893                         struct sched_domain_attr **attributes)
894 {
895         struct cpuset *cp;      /* top-down scan of cpusets */
896         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
897         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
898         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
899         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
900         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
901         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
902         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
903         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
904         bool root_load_balance = is_sched_load_balance(&top_cpuset);
905
906         doms = NULL;
907         dattr = NULL;
908         csa = NULL;
909
910         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
911         if (root_load_balance && !top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
912                 ndoms = 1;
913                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
914                 if (!doms)
915                         goto done;
916
917                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
918                 if (dattr) {
919                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
920                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
921                 }
922                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
923                             housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
924
925                 goto done;
926         }
927
928         csa = kmalloc_array(nr_cpusets(), sizeof(cp), GFP_KERNEL);
929         if (!csa)
930                 goto done;
931         csn = 0;
932
933         rcu_read_lock();
934         if (root_load_balance)
935                 csa[csn++] = &top_cpuset;
936         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
937                 if (cp == &top_cpuset)
938                         continue;
939                 /*
940                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
941                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
942                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
943                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
944                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
945                  * the corresponding sched domain.
946                  *
947                  * If root is load-balancing, we can skip @cp if it
948                  * is a subset of the root's effective_cpus.
949                  */
950                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
951                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
952                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
953                                          housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN))))
954                         continue;
955
956                 if (root_load_balance &&
957                     cpumask_subset(cp->cpus_allowed, top_cpuset.effective_cpus))
958                         continue;
959
960                 if (is_sched_load_balance(cp) &&
961                     !cpumask_empty(cp->effective_cpus))
962                         csa[csn++] = cp;
963
964                 /* skip @cp's subtree if not a partition root */
965                 if (!is_partition_valid(cp))
966                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
967         }
968         rcu_read_unlock();
969
970         for (i = 0; i < csn; i++)
971                 csa[i]->pn = i;
972         ndoms = csn;
973
974 restart:
975         /* Find the best partition (set of sched domains) */
976         for (i = 0; i < csn; i++) {
977                 struct cpuset *a = csa[i];
978                 int apn = a->pn;
979
980                 for (j = 0; j < csn; j++) {
981                         struct cpuset *b = csa[j];
982                         int bpn = b->pn;
983
984                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
985                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
986                                         struct cpuset *c = csa[k];
987
988                                         if (c->pn == bpn)
989                                                 c->pn = apn;
990                                 }
991                                 ndoms--;        /* one less element */
992                                 goto restart;
993                         }
994                 }
995         }
996
997         /*
998          * Now we know how many domains to create.
999          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
1000          */
1001         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
1002         if (!doms)
1003                 goto done;
1004
1005         /*
1006          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
1007          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
1008          */
1009         dattr = kmalloc_array(ndoms, sizeof(struct sched_domain_attr),
1010                               GFP_KERNEL);
1011
1012         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
1013                 struct cpuset *a = csa[i];
1014                 struct cpumask *dp;
1015                 int apn = a->pn;
1016
1017                 if (apn < 0) {
1018                         /* Skip completed partitions */
1019                         continue;
1020                 }
1021
1022                 dp = doms[nslot];
1023
1024                 if (nslot == ndoms) {
1025                         static int warnings = 10;
1026                         if (warnings) {
1027                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
1028                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
1029                                 warnings--;
1030                         }
1031                         continue;
1032                 }
1033
1034                 cpumask_clear(dp);
1035                 if (dattr)
1036                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
1037                 for (j = i; j < csn; j++) {
1038                         struct cpuset *b = csa[j];
1039
1040                         if (apn == b->pn) {
1041                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
1042                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
1043                                 if (dattr)
1044                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
1045
1046                                 /* Done with this partition */
1047                                 b->pn = -1;
1048                         }
1049                 }
1050                 nslot++;
1051         }
1052         BUG_ON(nslot != ndoms);
1053
1054 done:
1055         kfree(csa);
1056
1057         /*
1058          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
1059          * See comments in partition_sched_domains().
1060          */
1061         if (doms == NULL)
1062                 ndoms = 1;
1063
1064         *domains    = doms;
1065         *attributes = dattr;
1066         return ndoms;
1067 }
1068
1069 static void dl_update_tasks_root_domain(struct cpuset *cs)
1070 {
1071         struct css_task_iter it;
1072         struct task_struct *task;
1073
1074         if (cs->nr_deadline_tasks == 0)
1075                 return;
1076
1077         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1078
1079         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1080                 dl_add_task_root_domain(task);
1081
1082         css_task_iter_end(&it);
1083 }
1084
1085 static void dl_rebuild_rd_accounting(void)
1086 {
1087         struct cpuset *cs = NULL;
1088         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1089
1090         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1091         lockdep_assert_cpus_held();
1092         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
1093
1094         rcu_read_lock();
1095
1096         /*
1097          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
1098          * if a task belongs to it.
1099          */
1100         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
1101
1102         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1103
1104                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
1105                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1106                         continue;
1107                 }
1108
1109                 css_get(&cs->css);
1110
1111                 rcu_read_unlock();
1112
1113                 dl_update_tasks_root_domain(cs);
1114
1115                 rcu_read_lock();
1116                 css_put(&cs->css);
1117         }
1118         rcu_read_unlock();
1119 }
1120
1121 static void
1122 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
1123                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
1124 {
1125         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
1126         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
1127         dl_rebuild_rd_accounting();
1128         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Rebuild scheduler domains.
1133  *
1134  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
1135  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
1136  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
1137  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
1138  * scheduler's dynamic sched domains.
1139  *
1140  * Call with cpuset_mutex held.  Takes cpus_read_lock().
1141  */
1142 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1143 {
1144         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1145         struct sched_domain_attr *attr;
1146         cpumask_var_t *doms;
1147         struct cpuset *cs;
1148         int ndoms;
1149
1150         lockdep_assert_cpus_held();
1151         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1152
1153         /*
1154          * If we have raced with CPU hotplug, return early to avoid
1155          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
1156          * Anyways, cpuset_hotplug_workfn() will rebuild sched domains.
1157          *
1158          * With no CPUs in any subpartitions, top_cpuset's effective CPUs
1159          * should be the same as the active CPUs, so checking only top_cpuset
1160          * is enough to detect racing CPU offlines.
1161          */
1162         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
1163             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1164                 return;
1165
1166         /*
1167          * With subpartition CPUs, however, the effective CPUs of a partition
1168          * root should be only a subset of the active CPUs.  Since a CPU in any
1169          * partition root could be offlined, all must be checked.
1170          */
1171         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
1172                 rcu_read_lock();
1173                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1174                         if (!is_partition_valid(cs)) {
1175                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1176                                 continue;
1177                         }
1178                         if (!cpumask_subset(cs->effective_cpus,
1179                                             cpu_active_mask)) {
1180                                 rcu_read_unlock();
1181                                 return;
1182                         }
1183                 }
1184                 rcu_read_unlock();
1185         }
1186
1187         /* Generate domain masks and attrs */
1188         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1189
1190         /* Have scheduler rebuild the domains */
1191         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1192 }
1193 #else /* !CONFIG_SMP */
1194 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1195 {
1196 }
1197 #endif /* CONFIG_SMP */
1198
1199 void rebuild_sched_domains(void)
1200 {
1201         cpus_read_lock();
1202         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1203         rebuild_sched_domains_locked();
1204         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1205         cpus_read_unlock();
1206 }
1207
1208 /**
1209  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1210  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1211  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1212  *
1213  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1214  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1215  * cpuset membership stays stable. For top_cpuset, task_cpu_possible_mask()
1216  * is used instead of effective_cpus to make sure all offline CPUs are also
1217  * included as hotplug code won't update cpumasks for tasks in top_cpuset.
1218  */
1219 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
1220 {
1221         struct css_task_iter it;
1222         struct task_struct *task;
1223         bool top_cs = cs == &top_cpuset;
1224
1225         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1226         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1227                 const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(task);
1228
1229                 if (top_cs) {
1230                         /*
1231                          * Percpu kthreads in top_cpuset are ignored
1232                          */
1233                         if (kthread_is_per_cpu(task))
1234                                 continue;
1235                         cpumask_andnot(new_cpus, possible_mask, cs->subparts_cpus);
1236                 } else {
1237                         cpumask_and(new_cpus, possible_mask, cs->effective_cpus);
1238                 }
1239                 set_cpus_allowed_ptr(task, new_cpus);
1240         }
1241         css_task_iter_end(&it);
1242 }
1243
1244 /**
1245  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1246  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1247  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1248  * @parent: the parent cpuset
1249  *
1250  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1251  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1252  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1253  * to mask those out.
1254  */
1255 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1256                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1257 {
1258         if (parent->nr_subparts_cpus && is_partition_valid(cs)) {
1259                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1260                            parent->subparts_cpus);
1261                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1262                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1263         } else {
1264                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1265         }
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1270  */
1271 enum subparts_cmd {
1272         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1273         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1274         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1275         partcmd_invalidate,     /* Make partition invalid        */
1276 };
1277
1278 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1279                        int turning_on);
1280 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1281                                     struct tmpmasks *tmp);
1282
1283 /*
1284  * Update partition exclusive flag
1285  *
1286  * Return: 0 if successful, an error code otherwise
1287  */
1288 static int update_partition_exclusive(struct cpuset *cs, int new_prs)
1289 {
1290         bool exclusive = (new_prs > 0);
1291
1292         if (exclusive && !is_cpu_exclusive(cs)) {
1293                 if (update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1))
1294                         return PERR_NOTEXCL;
1295         } else if (!exclusive && is_cpu_exclusive(cs)) {
1296                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
1297                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1298         }
1299         return 0;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Update partition load balance flag and/or rebuild sched domain
1304  *
1305  * Changing load balance flag will automatically call
1306  * rebuild_sched_domains_locked().
1307  * This function is for cgroup v2 only.
1308  */
1309 static void update_partition_sd_lb(struct cpuset *cs, int old_prs)
1310 {
1311         int new_prs = cs->partition_root_state;
1312         bool rebuild_domains = (new_prs > 0) || (old_prs > 0);
1313         bool new_lb;
1314
1315         /*
1316          * If cs is not a valid partition root, the load balance state
1317          * will follow its parent.
1318          */
1319         if (new_prs > 0) {
1320                 new_lb = (new_prs != PRS_ISOLATED);
1321         } else {
1322                 new_lb = is_sched_load_balance(parent_cs(cs));
1323         }
1324         if (new_lb != !!is_sched_load_balance(cs)) {
1325                 rebuild_domains = true;
1326                 if (new_lb)
1327                         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1328                 else
1329                         clear_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1330         }
1331
1332         if (rebuild_domains)
1333                 rebuild_sched_domains_locked();
1334 }
1335
1336 /**
1337  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1338  * @cs:      The cpuset that requests change in partition root state
1339  * @cmd:     Partition root state change command
1340  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1341  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1342  * Return:   0 or a partition root state error code
1343  *
1344  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1345  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1346  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1347  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1348  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1349  *
1350  * For partcmd_disable, the cpuset is being transformed from a partition
1351  * root back to a non-partition root. Any CPUs in cpus_allowed that are in
1352  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1353  * into parent's effective_cpus. 0 will always be returned.
1354  *
1355  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu list is
1356  * to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise, cpus_allowed is
1357  * assumed to remain the same. The cpuset should either be a valid or invalid
1358  * partition root. The partition root state may change from valid to invalid
1359  * or vice versa. An error code will only be returned if transitioning from
1360  * invalid to valid violates the exclusivity rule.
1361  *
1362  * For partcmd_invalidate, the current partition will be made invalid.
1363  *
1364  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1365  * update_prstate(). An error code may be returned and the caller will check
1366  * for error.
1367  *
1368  * The partcmd_update command is used by update_cpumasks_hier() with newmask
1369  * NULL and update_cpumask() with newmask set. The partcmd_invalidate is used
1370  * by update_cpumask() with NULL newmask. In both cases, the callers won't
1371  * check for error and so partition_root_state and prs_error will be updated
1372  * directly.
1373  */
1374 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cs, int cmd,
1375                                           struct cpumask *newmask,
1376                                           struct tmpmasks *tmp)
1377 {
1378         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1379         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1380         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1381         int old_prs, new_prs;
1382         int part_error = PERR_NONE;     /* Partition error? */
1383
1384         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1385
1386         /*
1387          * The parent must be a partition root.
1388          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1389          * not be empty.
1390          */
1391         if (!is_partition_valid(parent)) {
1392                 return is_partition_invalid(parent)
1393                        ? PERR_INVPARENT : PERR_NOTPART;
1394         }
1395         if (!newmask && cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
1396                 return PERR_CPUSEMPTY;
1397
1398         /*
1399          * new_prs will only be changed for the partcmd_update and
1400          * partcmd_invalidate commands.
1401          */
1402         adding = deleting = false;
1403         old_prs = new_prs = cs->partition_root_state;
1404         if (cmd == partcmd_enable) {
1405                 /*
1406                  * Enabling partition root is not allowed if cpus_allowed
1407                  * doesn't overlap parent's cpus_allowed.
1408                  */
1409                 if (!cpumask_intersects(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed))
1410                         return PERR_INVCPUS;
1411
1412                 /*
1413                  * A parent can be left with no CPU as long as there is no
1414                  * task directly associated with the parent partition.
1415                  */
1416                 if (cpumask_subset(parent->effective_cpus, cs->cpus_allowed) &&
1417                     partition_is_populated(parent, cs))
1418                         return PERR_NOCPUS;
1419
1420                 cpumask_copy(tmp->addmask, cs->cpus_allowed);
1421                 adding = true;
1422         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1423                 /*
1424                  * Need to remove cpus from parent's subparts_cpus for valid
1425                  * partition root.
1426                  */
1427                 deleting = !is_prs_invalid(old_prs) &&
1428                            cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1429                                        parent->subparts_cpus);
1430         } else if (cmd == partcmd_invalidate) {
1431                 if (is_prs_invalid(old_prs))
1432                         return 0;
1433
1434                 /*
1435                  * Make the current partition invalid. It is assumed that
1436                  * invalidation is caused by violating cpu exclusivity rule.
1437                  */
1438                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1439                                        parent->subparts_cpus);
1440                 if (old_prs > 0) {
1441                         new_prs = -old_prs;
1442                         part_error = PERR_NOTEXCL;
1443                 }
1444         } else if (newmask) {
1445                 /*
1446                  * partcmd_update with newmask:
1447                  *
1448                  * Compute add/delete mask to/from subparts_cpus
1449                  *
1450                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1451                  * addmask = newmask & parent->cpus_allowed
1452                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1453                  */
1454                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cs->cpus_allowed, newmask);
1455                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1456                                        parent->subparts_cpus);
1457
1458                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->cpus_allowed);
1459                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1460                                         parent->subparts_cpus);
1461                 /*
1462                  * Empty cpumask is not allowed
1463                  */
1464                 if (cpumask_empty(newmask)) {
1465                         part_error = PERR_CPUSEMPTY;
1466                 /*
1467                  * Make partition invalid if parent's effective_cpus could
1468                  * become empty and there are tasks in the parent.
1469                  */
1470                 } else if (adding &&
1471                     cpumask_subset(parent->effective_cpus, tmp->addmask) &&
1472                     !cpumask_intersects(tmp->delmask, cpu_active_mask) &&
1473                     partition_is_populated(parent, cs)) {
1474                         part_error = PERR_NOCPUS;
1475                         adding = false;
1476                         deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1477                                                parent->subparts_cpus);
1478                 }
1479         } else {
1480                 /*
1481                  * partcmd_update w/o newmask:
1482                  *
1483                  * delmask = cpus_allowed & parent->subparts_cpus
1484                  * addmask = cpus_allowed & parent->cpus_allowed
1485                  *                        & ~parent->subparts_cpus
1486                  *
1487                  * This gets invoked either due to a hotplug event or from
1488                  * update_cpumasks_hier(). This can cause the state of a
1489                  * partition root to transition from valid to invalid or vice
1490                  * versa. So we still need to compute the addmask and delmask.
1491
1492                  * A partition error happens when:
1493                  * 1) Cpuset is valid partition, but parent does not distribute
1494                  *    out any CPUs.
1495                  * 2) Parent has tasks and all its effective CPUs will have
1496                  *    to be distributed out.
1497                  */
1498                 cpumask_and(tmp->addmask, cs->cpus_allowed,
1499                                           parent->cpus_allowed);
1500                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1501                                         parent->subparts_cpus);
1502
1503                 if ((is_partition_valid(cs) && !parent->nr_subparts_cpus) ||
1504                     (adding &&
1505                      cpumask_subset(parent->effective_cpus, tmp->addmask) &&
1506                      partition_is_populated(parent, cs))) {
1507                         part_error = PERR_NOCPUS;
1508                         adding = false;
1509                 }
1510
1511                 if (part_error && is_partition_valid(cs) &&
1512                     parent->nr_subparts_cpus)
1513                         deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1514                                                parent->subparts_cpus);
1515         }
1516         if (part_error)
1517                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, part_error);
1518
1519         if (cmd == partcmd_update) {
1520                 /*
1521                  * Check for possible transition between valid and invalid
1522                  * partition root.
1523                  */
1524                 switch (cs->partition_root_state) {
1525                 case PRS_ROOT:
1526                 case PRS_ISOLATED:
1527                         if (part_error)
1528                                 new_prs = -old_prs;
1529                         break;
1530                 case PRS_INVALID_ROOT:
1531                 case PRS_INVALID_ISOLATED:
1532                         if (!part_error)
1533                                 new_prs = -old_prs;
1534                         break;
1535                 }
1536         }
1537
1538         if (!adding && !deleting && (new_prs == old_prs))
1539                 return 0;
1540
1541         /*
1542          * Transitioning between invalid to valid or vice versa may require
1543          * changing CS_CPU_EXCLUSIVE.
1544          */
1545         if (old_prs != new_prs) {
1546                 int err = update_partition_exclusive(cs, new_prs);
1547
1548                 if (err)
1549                         return err;
1550         }
1551
1552         /*
1553          * Change the parent's subparts_cpus.
1554          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1555          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1556          */
1557         spin_lock_irq(&callback_lock);
1558         if (adding) {
1559                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1560                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1561                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1562                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1563         }
1564         if (deleting) {
1565                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1566                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1567                 /*
1568                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1569                  */
1570                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1571                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1572                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1573         }
1574
1575         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1576
1577         if (old_prs != new_prs)
1578                 cs->partition_root_state = new_prs;
1579
1580         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1581
1582         if (adding || deleting) {
1583                 update_tasks_cpumask(parent, tmp->addmask);
1584                 if (parent->child_ecpus_count)
1585                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, tmp);
1586         }
1587
1588         /*
1589          * For partcmd_update without newmask, it is being called from
1590          * cpuset_hotplug_workfn() where cpus_read_lock() wasn't taken.
1591          * Update the load balance flag and scheduling domain if
1592          * cpus_read_trylock() is successful.
1593          */
1594         if ((cmd == partcmd_update) && !newmask && cpus_read_trylock()) {
1595                 update_partition_sd_lb(cs, old_prs);
1596                 cpus_read_unlock();
1597         }
1598
1599         notify_partition_change(cs, old_prs);
1600         return 0;
1601 }
1602
1603 /*
1604  * update_cpumasks_hier() flags
1605  */
1606 #define HIER_CHECKALL           0x01    /* Check all cpusets with no skipping */
1607 #define HIER_NO_SD_REBUILD      0x02    /* Don't rebuild sched domains */
1608
1609 /*
1610  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1611  * @cs:  the cpuset to consider
1612  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1613  * @force: don't skip any descendant cpusets if set
1614  *
1615  * When configured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1616  * and all its descendants need to be updated.
1617  *
1618  * On legacy hierarchy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1619  *
1620  * Called with cpuset_mutex held
1621  */
1622 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp,
1623                                  int flags)
1624 {
1625         struct cpuset *cp;
1626         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1627         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1628         int old_prs, new_prs;
1629
1630         rcu_read_lock();
1631         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1632                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1633                 bool update_parent = false;
1634
1635                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1636
1637                 /*
1638                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1639                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs unless
1640                  * it is a partition root that has explicitly distributed
1641                  * out all its CPUs.
1642                  */
1643                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1644                         if (is_partition_valid(cp) &&
1645                             cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->subparts_cpus))
1646                                 goto update_parent_subparts;
1647
1648                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1649                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1650                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1651                                 parent->child_ecpus_count++;
1652                         }
1653                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1654                         cp->use_parent_ecpus = false;
1655                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1656                         parent->child_ecpus_count--;
1657                 }
1658
1659                 /*
1660                  * Skip the whole subtree if
1661                  * 1) the cpumask remains the same,
1662                  * 2) has no partition root state,
1663                  * 3) HIER_CHECKALL flag not set, and
1664                  * 4) for v2 load balance state same as its parent.
1665                  */
1666                 if (!cp->partition_root_state && !(flags & HIER_CHECKALL) &&
1667                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus) &&
1668                     (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1669                     (is_sched_load_balance(parent) == is_sched_load_balance(cp)))) {
1670                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1671                         continue;
1672                 }
1673
1674 update_parent_subparts:
1675                 /*
1676                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1677                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1678                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1679                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1680                  */
1681                 old_prs = new_prs = cp->partition_root_state;
1682                 if ((cp != cs) && old_prs) {
1683                         switch (parent->partition_root_state) {
1684                         case PRS_ROOT:
1685                         case PRS_ISOLATED:
1686                                 update_parent = true;
1687                                 break;
1688
1689                         default:
1690                                 /*
1691                                  * When parent is not a partition root or is
1692                                  * invalid, child partition roots become
1693                                  * invalid too.
1694                                  */
1695                                 if (is_partition_valid(cp))
1696                                         new_prs = -cp->partition_root_state;
1697                                 WRITE_ONCE(cp->prs_err,
1698                                            is_partition_invalid(parent)
1699                                            ? PERR_INVPARENT : PERR_NOTPART);
1700                                 break;
1701                         }
1702                 }
1703
1704                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1705                         continue;
1706                 rcu_read_unlock();
1707
1708                 if (update_parent) {
1709                         update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL,
1710                                                        tmp);
1711                         /*
1712                          * The cpuset partition_root_state may become
1713                          * invalid. Capture it.
1714                          */
1715                         new_prs = cp->partition_root_state;
1716                 }
1717
1718                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1719
1720                 if (cp->nr_subparts_cpus && !is_partition_valid(cp)) {
1721                         /*
1722                          * Put all active subparts_cpus back to effective_cpus.
1723                          */
1724                         cpumask_or(tmp->new_cpus, tmp->new_cpus,
1725                                    cp->subparts_cpus);
1726                         cpumask_and(tmp->new_cpus, tmp->new_cpus,
1727                                    cpu_active_mask);
1728                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1729                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1730                 }
1731
1732                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1733                 if (cp->nr_subparts_cpus) {
1734                         /*
1735                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1736                          * are mutually exclusive.
1737                          */
1738                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1739                                        cp->subparts_cpus);
1740                 }
1741
1742                 cp->partition_root_state = new_prs;
1743                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1744
1745                 notify_partition_change(cp, old_prs);
1746
1747                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1748                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1749
1750                 update_tasks_cpumask(cp, tmp->new_cpus);
1751
1752                 /*
1753                  * On default hierarchy, inherit the CS_SCHED_LOAD_BALANCE
1754                  * from parent if current cpuset isn't a valid partition root
1755                  * and their load balance states differ.
1756                  */
1757                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
1758                     !is_partition_valid(cp) &&
1759                     (is_sched_load_balance(parent) != is_sched_load_balance(cp))) {
1760                         if (is_sched_load_balance(parent))
1761                                 set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cp->flags);
1762                         else
1763                                 clear_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cp->flags);
1764                 }
1765
1766                 /*
1767                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1768                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1769                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1770                  * root as well.
1771                  */
1772                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1773                     is_sched_load_balance(cp) &&
1774                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1775                     is_partition_valid(cp)))
1776                         need_rebuild_sched_domains = true;
1777
1778                 rcu_read_lock();
1779                 css_put(&cp->css);
1780         }
1781         rcu_read_unlock();
1782
1783         if (need_rebuild_sched_domains && !(flags & HIER_NO_SD_REBUILD))
1784                 rebuild_sched_domains_locked();
1785 }
1786
1787 /**
1788  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1789  * @parent:  Parent cpuset
1790  * @cs:      Current cpuset
1791  * @tmp:     Temp variables
1792  */
1793 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1794                                     struct tmpmasks *tmp)
1795 {
1796         struct cpuset *sibling;
1797         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1798
1799         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
1800
1801         /*
1802          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1803          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1804          * to use the right effective_cpus value.
1805          *
1806          * The update_cpumasks_hier() function may sleep. So we have to
1807          * release the RCU read lock before calling it. HIER_NO_SD_REBUILD
1808          * flag is used to suppress rebuild of sched domains as the callers
1809          * will take care of that.
1810          */
1811         rcu_read_lock();
1812         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1813                 if (sibling == cs)
1814                         continue;
1815                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1816                         continue;
1817                 if (!css_tryget_online(&sibling->css))
1818                         continue;
1819
1820                 rcu_read_unlock();
1821                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp, HIER_NO_SD_REBUILD);
1822                 rcu_read_lock();
1823                 css_put(&sibling->css);
1824         }
1825         rcu_read_unlock();
1826 }
1827
1828 /**
1829  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1830  * @cs: the cpuset to consider
1831  * @trialcs: trial cpuset
1832  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1833  */
1834 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1835                           const char *buf)
1836 {
1837         int retval;
1838         struct tmpmasks tmp;
1839         bool invalidate = false;
1840         int old_prs = cs->partition_root_state;
1841
1842         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1843         if (cs == &top_cpuset)
1844                 return -EACCES;
1845
1846         /*
1847          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1848          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1849          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1850          * with tasks have cpus.
1851          */
1852         if (!*buf) {
1853                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1854         } else {
1855                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1856                 if (retval < 0)
1857                         return retval;
1858
1859                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1860                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1861                         return -EINVAL;
1862         }
1863
1864         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1865         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1866                 return 0;
1867
1868         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
1869                 return -ENOMEM;
1870
1871         retval = validate_change(cs, trialcs);
1872
1873         if ((retval == -EINVAL) && cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
1874                 struct cpuset *cp, *parent;
1875                 struct cgroup_subsys_state *css;
1876
1877                 /*
1878                  * The -EINVAL error code indicates that partition sibling
1879                  * CPU exclusivity rule has been violated. We still allow
1880                  * the cpumask change to proceed while invalidating the
1881                  * partition. However, any conflicting sibling partitions
1882                  * have to be marked as invalid too.
1883                  */
1884                 invalidate = true;
1885                 rcu_read_lock();
1886                 parent = parent_cs(cs);
1887                 cpuset_for_each_child(cp, css, parent)
1888                         if (is_partition_valid(cp) &&
1889                             cpumask_intersects(trialcs->cpus_allowed, cp->cpus_allowed)) {
1890                                 rcu_read_unlock();
1891                                 update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_invalidate, NULL, &tmp);
1892                                 rcu_read_lock();
1893                         }
1894                 rcu_read_unlock();
1895                 retval = 0;
1896         }
1897         if (retval < 0)
1898                 goto out_free;
1899
1900         if (cs->partition_root_state) {
1901                 if (invalidate)
1902                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_invalidate,
1903                                                        NULL, &tmp);
1904                 else
1905                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1906                                                 trialcs->cpus_allowed, &tmp);
1907         }
1908
1909         compute_effective_cpumask(trialcs->effective_cpus, trialcs,
1910                                   parent_cs(cs));
1911         spin_lock_irq(&callback_lock);
1912         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1913
1914         /*
1915          * Make sure that subparts_cpus, if not empty, is a subset of
1916          * cpus_allowed. Clear subparts_cpus if partition not valid or
1917          * empty effective cpus with tasks.
1918          */
1919         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1920                 if (!is_partition_valid(cs) ||
1921                    (cpumask_subset(trialcs->effective_cpus, cs->subparts_cpus) &&
1922                     partition_is_populated(cs, NULL))) {
1923                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
1924                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
1925                 } else {
1926                         cpumask_and(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus,
1927                                     cs->cpus_allowed);
1928                         cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1929                 }
1930         }
1931         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1932
1933         /* effective_cpus will be updated here */
1934         update_cpumasks_hier(cs, &tmp, 0);
1935
1936         if (cs->partition_root_state) {
1937                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1938
1939                 /*
1940                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1941                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1942                  */
1943                 if (parent->child_ecpus_count)
1944                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1945
1946                 /* Update CS_SCHED_LOAD_BALANCE and/or sched_domains */
1947                 update_partition_sd_lb(cs, old_prs);
1948         }
1949 out_free:
1950         free_cpumasks(NULL, &tmp);
1951         return 0;
1952 }
1953
1954 /*
1955  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1956  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1957  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1958  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1959  * cpuset_migrate_mm_wq.
1960  */
1961
1962 struct cpuset_migrate_mm_work {
1963         struct work_struct      work;
1964         struct mm_struct        *mm;
1965         nodemask_t              from;
1966         nodemask_t              to;
1967 };
1968
1969 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1970 {
1971         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1972                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1973
1974         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1975         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1976         mmput(mwork->mm);
1977         kfree(mwork);
1978 }
1979
1980 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1981                                                         const nodemask_t *to)
1982 {
1983         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1984
1985         if (nodes_equal(*from, *to)) {
1986                 mmput(mm);
1987                 return;
1988         }
1989
1990         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1991         if (mwork) {
1992                 mwork->mm = mm;
1993                 mwork->from = *from;
1994                 mwork->to = *to;
1995                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1996                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1997         } else {
1998                 mmput(mm);
1999         }
2000 }
2001
2002 static void cpuset_post_attach(void)
2003 {
2004         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2005 }
2006
2007 /*
2008  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
2009  * @tsk: the task to change
2010  * @newmems: new nodes that the task will be set
2011  *
2012  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
2013  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
2014  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
2015  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
2016  */
2017 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
2018                                         nodemask_t *newmems)
2019 {
2020         task_lock(tsk);
2021
2022         local_irq_disable();
2023         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
2024
2025         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
2026         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
2027         tsk->mems_allowed = *newmems;
2028
2029         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
2030         local_irq_enable();
2031
2032         task_unlock(tsk);
2033 }
2034
2035 static void *cpuset_being_rebound;
2036
2037 /**
2038  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
2039  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
2040  *
2041  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
2042  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
2043  * cpuset membership stays stable.
2044  */
2045 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
2046 {
2047         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
2048         struct css_task_iter it;
2049         struct task_struct *task;
2050
2051         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
2052
2053         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
2054
2055         /*
2056          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_lock, which we couldn't
2057          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
2058          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
2059          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
2060          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
2061          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
2062          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
2063          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
2064          */
2065         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
2066         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
2067                 struct mm_struct *mm;
2068                 bool migrate;
2069
2070                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
2071
2072                 mm = get_task_mm(task);
2073                 if (!mm)
2074                         continue;
2075
2076                 migrate = is_memory_migrate(cs);
2077
2078                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
2079                 if (migrate)
2080                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
2081                 else
2082                         mmput(mm);
2083         }
2084         css_task_iter_end(&it);
2085
2086         /*
2087          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
2088          * cs->old_mems_allowed.
2089          */
2090         cs->old_mems_allowed = newmems;
2091
2092         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
2093         cpuset_being_rebound = NULL;
2094 }
2095
2096 /*
2097  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
2098  * @cs: the cpuset to consider
2099  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
2100  *
2101  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
2102  * and all its descendants need to be updated.
2103  *
2104  * On legacy hierarchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
2105  *
2106  * Called with cpuset_mutex held
2107  */
2108 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
2109 {
2110         struct cpuset *cp;
2111         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2112
2113         rcu_read_lock();
2114         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
2115                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
2116
2117                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
2118
2119                 /*
2120                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
2121                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
2122                  */
2123                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
2124                         *new_mems = parent->effective_mems;
2125
2126                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
2127                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
2128                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
2129                         continue;
2130                 }
2131
2132                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
2133                         continue;
2134                 rcu_read_unlock();
2135
2136                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2137                 cp->effective_mems = *new_mems;
2138                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2139
2140                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
2141                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
2142
2143                 update_tasks_nodemask(cp);
2144
2145                 rcu_read_lock();
2146                 css_put(&cp->css);
2147         }
2148         rcu_read_unlock();
2149 }
2150
2151 /*
2152  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
2153  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
2154  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
2155  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
2156  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
2157  * migrate the tasks pages to the new memory.
2158  *
2159  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
2160  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
2161  * lock each such tasks mm->mmap_lock, scan its vma's and rebind
2162  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
2163  */
2164 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
2165                            const char *buf)
2166 {
2167         int retval;
2168
2169         /*
2170          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
2171          * it's read-only
2172          */
2173         if (cs == &top_cpuset) {
2174                 retval = -EACCES;
2175                 goto done;
2176         }
2177
2178         /*
2179          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
2180          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
2181          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
2182          * with tasks have memory.
2183          */
2184         if (!*buf) {
2185                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
2186         } else {
2187                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
2188                 if (retval < 0)
2189                         goto done;
2190
2191                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
2192                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
2193                         retval = -EINVAL;
2194                         goto done;
2195                 }
2196         }
2197
2198         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
2199                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
2200                 goto done;
2201         }
2202         retval = validate_change(cs, trialcs);
2203         if (retval < 0)
2204                 goto done;
2205
2206         check_insane_mems_config(&trialcs->mems_allowed);
2207
2208         spin_lock_irq(&callback_lock);
2209         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
2210         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2211
2212         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
2213         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
2214 done:
2215         return retval;
2216 }
2217
2218 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
2219 {
2220         bool ret;
2221
2222         rcu_read_lock();
2223         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
2224         rcu_read_unlock();
2225
2226         return ret;
2227 }
2228
2229 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
2230 {
2231 #ifdef CONFIG_SMP
2232         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
2233                 return -EINVAL;
2234 #endif
2235
2236         if (val != cs->relax_domain_level) {
2237                 cs->relax_domain_level = val;
2238                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
2239                     is_sched_load_balance(cs))
2240                         rebuild_sched_domains_locked();
2241         }
2242
2243         return 0;
2244 }
2245
2246 /**
2247  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
2248  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
2249  *
2250  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
2251  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
2252  * stable.
2253  */
2254 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
2255 {
2256         struct css_task_iter it;
2257         struct task_struct *task;
2258
2259         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
2260         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
2261                 cpuset_update_task_spread_flags(cs, task);
2262         css_task_iter_end(&it);
2263 }
2264
2265 /*
2266  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
2267  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
2268  * cs:          the cpuset to update
2269  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
2270  *
2271  * Call with cpuset_mutex held.
2272  */
2273
2274 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
2275                        int turning_on)
2276 {
2277         struct cpuset *trialcs;
2278         int balance_flag_changed;
2279         int spread_flag_changed;
2280         int err;
2281
2282         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2283         if (!trialcs)
2284                 return -ENOMEM;
2285
2286         if (turning_on)
2287                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
2288         else
2289                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
2290
2291         err = validate_change(cs, trialcs);
2292         if (err < 0)
2293                 goto out;
2294
2295         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
2296                                 is_sched_load_balance(trialcs));
2297
2298         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
2299                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
2300
2301         spin_lock_irq(&callback_lock);
2302         cs->flags = trialcs->flags;
2303         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2304
2305         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
2306                 rebuild_sched_domains_locked();
2307
2308         if (spread_flag_changed)
2309                 update_tasks_flags(cs);
2310 out:
2311         free_cpuset(trialcs);
2312         return err;
2313 }
2314
2315 /**
2316  * update_prstate - update partition_root_state
2317  * @cs: the cpuset to update
2318  * @new_prs: new partition root state
2319  * Return: 0 if successful, != 0 if error
2320  *
2321  * Call with cpuset_mutex held.
2322  */
2323 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int new_prs)
2324 {
2325         int err = PERR_NONE, old_prs = cs->partition_root_state;
2326         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2327         struct tmpmasks tmpmask;
2328
2329         if (old_prs == new_prs)
2330                 return 0;
2331
2332         /*
2333          * For a previously invalid partition root, leave it at being
2334          * invalid if new_prs is not "member".
2335          */
2336         if (new_prs && is_prs_invalid(old_prs)) {
2337                 cs->partition_root_state = -new_prs;
2338                 return 0;
2339         }
2340
2341         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmpmask))
2342                 return -ENOMEM;
2343
2344         err = update_partition_exclusive(cs, new_prs);
2345         if (err)
2346                 goto out;
2347
2348         if (!old_prs) {
2349                 /*
2350                  * cpus_allowed cannot be empty.
2351                  */
2352                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed)) {
2353                         err = PERR_CPUSEMPTY;
2354                         goto out;
2355                 }
2356
2357                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
2358                                                      NULL, &tmpmask);
2359         } else if (old_prs && new_prs) {
2360                 /*
2361                  * A change in load balance state only, no change in cpumasks.
2362                  */
2363                 ;
2364         } else {
2365                 /*
2366                  * Switching back to member is always allowed even if it
2367                  * disables child partitions.
2368                  */
2369                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable, NULL,
2370                                                &tmpmask);
2371
2372                 /*
2373                  * If there are child partitions, they will all become invalid.
2374                  */
2375                 if (unlikely(cs->nr_subparts_cpus)) {
2376                         spin_lock_irq(&callback_lock);
2377                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
2378                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
2379                         compute_effective_cpumask(cs->effective_cpus, cs, parent);
2380                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2381                 }
2382         }
2383 out:
2384         /*
2385          * Make partition invalid & disable CS_CPU_EXCLUSIVE if an error
2386          * happens.
2387          */
2388         if (err) {
2389                 new_prs = -new_prs;
2390                 update_partition_exclusive(cs, new_prs);
2391         }
2392
2393         spin_lock_irq(&callback_lock);
2394         cs->partition_root_state = new_prs;
2395         WRITE_ONCE(cs->prs_err, err);
2396         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2397
2398         /*
2399          * Update child cpusets, if present.
2400          * Force update if switching back to member.
2401          */
2402         if (!list_empty(&cs->css.children))
2403                 update_cpumasks_hier(cs, &tmpmask, !new_prs ? HIER_CHECKALL : 0);
2404
2405         /* Update sched domains and load balance flag */
2406         update_partition_sd_lb(cs, old_prs);
2407
2408         notify_partition_change(cs, old_prs);
2409         free_cpumasks(NULL, &tmpmask);
2410         return 0;
2411 }
2412
2413 /*
2414  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
2415  *
2416  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
2417  * event frequency meter.  There are four routines:
2418  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
2419  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
2420  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
2421  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
2422  *
2423  * A common data structure is passed to each of these routines,
2424  * which is used to keep track of the state required to manage the
2425  * frequency meter and its digital filter.
2426  *
2427  * The filter works on the number of events marked per unit time.
2428  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
2429  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
2430  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
2431  *
2432  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2433  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2434  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2435  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2436  *
2437  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2438  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2439  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2440  * will be stable.
2441  *
2442  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2443  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2444  *
2445  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2446  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2447  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2448  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2449  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2450  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2451  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2452  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2453  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2454  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2455  * each event.
2456  */
2457
2458 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2459 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2460 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2461 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2462
2463 /* Initialize a frequency meter */
2464 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2465 {
2466         fmp->cnt = 0;
2467         fmp->val = 0;
2468         fmp->time = 0;
2469         spin_lock_init(&fmp->lock);
2470 }
2471
2472 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2473 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2474 {
2475         time64_t now;
2476         u32 ticks;
2477
2478         now = ktime_get_seconds();
2479         ticks = now - fmp->time;
2480
2481         if (ticks == 0)
2482                 return;
2483
2484         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2485         while (ticks-- > 0)
2486                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2487         fmp->time = now;
2488
2489         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2490         fmp->cnt = 0;
2491 }
2492
2493 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2494 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2495 {
2496         spin_lock(&fmp->lock);
2497         fmeter_update(fmp);
2498         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2499         spin_unlock(&fmp->lock);
2500 }
2501
2502 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2503 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2504 {
2505         int val;
2506
2507         spin_lock(&fmp->lock);
2508         fmeter_update(fmp);
2509         val = fmp->val;
2510         spin_unlock(&fmp->lock);
2511         return val;
2512 }
2513
2514 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2515
2516 /*
2517  * Check to see if a cpuset can accept a new task
2518  * For v1, cpus_allowed and mems_allowed can't be empty.
2519  * For v2, effective_cpus can't be empty.
2520  * Note that in v1, effective_cpus = cpus_allowed.
2521  */
2522 static int cpuset_can_attach_check(struct cpuset *cs)
2523 {
2524         if (cpumask_empty(cs->effective_cpus) ||
2525            (!is_in_v2_mode() && nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2526                 return -ENOSPC;
2527         return 0;
2528 }
2529
2530 static void reset_migrate_dl_data(struct cpuset *cs)
2531 {
2532         cs->nr_migrate_dl_tasks = 0;
2533         cs->sum_migrate_dl_bw = 0;
2534 }
2535
2536 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
2537 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2538 {
2539         struct cgroup_subsys_state *css;
2540         struct cpuset *cs, *oldcs;
2541         struct task_struct *task;
2542         bool cpus_updated, mems_updated;
2543         int ret;
2544
2545         /* used later by cpuset_attach() */
2546         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2547         oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2548         cs = css_cs(css);
2549
2550         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2551
2552         /* Check to see if task is allowed in the cpuset */
2553         ret = cpuset_can_attach_check(cs);
2554         if (ret)
2555                 goto out_unlock;
2556
2557         cpus_updated = !cpumask_equal(cs->effective_cpus, oldcs->effective_cpus);
2558         mems_updated = !nodes_equal(cs->effective_mems, oldcs->effective_mems);
2559
2560         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2561                 ret = task_can_attach(task);
2562                 if (ret)
2563                         goto out_unlock;
2564
2565                 /*
2566                  * Skip rights over task check in v2 when nothing changes,
2567                  * migration permission derives from hierarchy ownership in
2568                  * cgroup_procs_write_permission()).
2569                  */
2570                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
2571                     (cpus_updated || mems_updated)) {
2572                         ret = security_task_setscheduler(task);
2573                         if (ret)
2574                                 goto out_unlock;
2575                 }
2576
2577                 if (dl_task(task)) {
2578                         cs->nr_migrate_dl_tasks++;
2579                         cs->sum_migrate_dl_bw += task->dl.dl_bw;
2580                 }
2581         }
2582
2583         if (!cs->nr_migrate_dl_tasks)
2584                 goto out_success;
2585
2586         if (!cpumask_intersects(oldcs->effective_cpus, cs->effective_cpus)) {
2587                 int cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cs->effective_cpus);
2588
2589                 if (unlikely(cpu >= nr_cpu_ids)) {
2590                         reset_migrate_dl_data(cs);
2591                         ret = -EINVAL;
2592                         goto out_unlock;
2593                 }
2594
2595                 ret = dl_bw_alloc(cpu, cs->sum_migrate_dl_bw);
2596                 if (ret) {
2597                         reset_migrate_dl_data(cs);
2598                         goto out_unlock;
2599                 }
2600         }
2601
2602 out_success:
2603         /*
2604          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2605          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2606          */
2607         cs->attach_in_progress++;
2608 out_unlock:
2609         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2610         return ret;
2611 }
2612
2613 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2614 {
2615         struct cgroup_subsys_state *css;
2616         struct cpuset *cs;
2617
2618         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2619         cs = css_cs(css);
2620
2621         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2622         cs->attach_in_progress--;
2623         if (!cs->attach_in_progress)
2624                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2625
2626         if (cs->nr_migrate_dl_tasks) {
2627                 int cpu = cpumask_any(cs->effective_cpus);
2628
2629                 dl_bw_free(cpu, cs->sum_migrate_dl_bw);
2630                 reset_migrate_dl_data(cs);
2631         }
2632
2633         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2634 }
2635
2636 /*
2637  * Protected by cpuset_mutex. cpus_attach is used only by cpuset_attach_task()
2638  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2639  * allocate from cpuset_init().
2640  */
2641 static cpumask_var_t cpus_attach;
2642 static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2643
2644 static void cpuset_attach_task(struct cpuset *cs, struct task_struct *task)
2645 {
2646         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
2647
2648         if (cs != &top_cpuset)
2649                 guarantee_online_cpus(task, cpus_attach);
2650         else
2651                 cpumask_andnot(cpus_attach, task_cpu_possible_mask(task),
2652                                cs->subparts_cpus);
2653         /*
2654          * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2655          * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2656          */
2657         WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2658
2659         cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2660         cpuset_update_task_spread_flags(cs, task);
2661 }
2662
2663 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2664 {
2665         struct task_struct *task;
2666         struct task_struct *leader;
2667         struct cgroup_subsys_state *css;
2668         struct cpuset *cs;
2669         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2670         bool cpus_updated, mems_updated;
2671
2672         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2673         cs = css_cs(css);
2674
2675         lockdep_assert_cpus_held();     /* see cgroup_attach_lock() */
2676         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2677         cpus_updated = !cpumask_equal(cs->effective_cpus,
2678                                       oldcs->effective_cpus);
2679         mems_updated = !nodes_equal(cs->effective_mems, oldcs->effective_mems);
2680
2681         /*
2682          * In the default hierarchy, enabling cpuset in the child cgroups
2683          * will trigger a number of cpuset_attach() calls with no change
2684          * in effective cpus and mems. In that case, we can optimize out
2685          * by skipping the task iteration and update.
2686          */
2687         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2688             !cpus_updated && !mems_updated) {
2689                 cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2690                 goto out;
2691         }
2692
2693         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2694
2695         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
2696                 cpuset_attach_task(cs, task);
2697
2698         /*
2699          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2700          * sleep and should be moved outside migration path proper. Skip it
2701          * if there is no change in effective_mems and CS_MEMORY_MIGRATE is
2702          * not set.
2703          */
2704         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2705         if (!is_memory_migrate(cs) && !mems_updated)
2706                 goto out;
2707
2708         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2709                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2710
2711                 if (mm) {
2712                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2713
2714                         /*
2715                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2716                          * here, except if this task is being moved
2717                          * automatically due to hotplug.  In that case
2718                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2719                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2720                          * migrate mm from.
2721                          */
2722                         if (is_memory_migrate(cs))
2723                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2724                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2725                         else
2726                                 mmput(mm);
2727                 }
2728         }
2729
2730 out:
2731         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2732
2733         if (cs->nr_migrate_dl_tasks) {
2734                 cs->nr_deadline_tasks += cs->nr_migrate_dl_tasks;
2735                 oldcs->nr_deadline_tasks -= cs->nr_migrate_dl_tasks;
2736                 reset_migrate_dl_data(cs);
2737         }
2738
2739         cs->attach_in_progress--;
2740         if (!cs->attach_in_progress)
2741                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2742
2743         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2744 }
2745
2746 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2747
2748 typedef enum {
2749         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2750         FILE_CPULIST,
2751         FILE_MEMLIST,
2752         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2753         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2754         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2755         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2756         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2757         FILE_MEM_HARDWALL,
2758         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2759         FILE_PARTITION_ROOT,
2760         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2761         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2762         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2763         FILE_SPREAD_PAGE,
2764         FILE_SPREAD_SLAB,
2765 } cpuset_filetype_t;
2766
2767 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2768                             u64 val)
2769 {
2770         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2771         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2772         int retval = 0;
2773
2774         cpus_read_lock();
2775         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2776         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2777                 retval = -ENODEV;
2778                 goto out_unlock;
2779         }
2780
2781         switch (type) {
2782         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2783                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2784                 break;
2785         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2786                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2787                 break;
2788         case FILE_MEM_HARDWALL:
2789                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2790                 break;
2791         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2792                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2793                 break;
2794         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2795                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2796                 break;
2797         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2798                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2799                 break;
2800         case FILE_SPREAD_PAGE:
2801                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2802                 break;
2803         case FILE_SPREAD_SLAB:
2804                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2805                 break;
2806         default:
2807                 retval = -EINVAL;
2808                 break;
2809         }
2810 out_unlock:
2811         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2812         cpus_read_unlock();
2813         return retval;
2814 }
2815
2816 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2817                             s64 val)
2818 {
2819         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2820         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2821         int retval = -ENODEV;
2822
2823         cpus_read_lock();
2824         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2825         if (!is_cpuset_online(cs))
2826                 goto out_unlock;
2827
2828         switch (type) {
2829         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2830                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2831                 break;
2832         default:
2833                 retval = -EINVAL;
2834                 break;
2835         }
2836 out_unlock:
2837         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2838         cpus_read_unlock();
2839         return retval;
2840 }
2841
2842 /*
2843  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2844  */
2845 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2846                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2847 {
2848         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2849         struct cpuset *trialcs;
2850         int retval = -ENODEV;
2851
2852         buf = strstrip(buf);
2853
2854         /*
2855          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2856          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2857          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2858          * which can execute.
2859          *
2860          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2861          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2862          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2863          * after execution capability is restored.
2864          *
2865          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2866          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2867          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2868          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2869          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2870          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
2871          * hierarchies.
2872          */
2873         css_get(&cs->css);
2874         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2875         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2876
2877         cpus_read_lock();
2878         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2879         if (!is_cpuset_online(cs))
2880                 goto out_unlock;
2881
2882         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2883         if (!trialcs) {
2884                 retval = -ENOMEM;
2885                 goto out_unlock;
2886         }
2887
2888         switch (of_cft(of)->private) {
2889         case FILE_CPULIST:
2890                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2891                 break;
2892         case FILE_MEMLIST:
2893                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2894                 break;
2895         default:
2896                 retval = -EINVAL;
2897                 break;
2898         }
2899
2900         free_cpuset(trialcs);
2901 out_unlock:
2902         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2903         cpus_read_unlock();
2904         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2905         css_put(&cs->css);
2906         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2907         return retval ?: nbytes;
2908 }
2909
2910 /*
2911  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2912  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2913  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2914  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2915  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2916  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2917  */
2918 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2919 {
2920         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2921         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2922         int ret = 0;
2923
2924         spin_lock_irq(&callback_lock);
2925
2926         switch (type) {
2927         case FILE_CPULIST:
2928                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2929                 break;
2930         case FILE_MEMLIST:
2931                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2932                 break;
2933         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2934                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2935                 break;
2936         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2937                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2938                 break;
2939         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2940                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2941                 break;
2942         default:
2943                 ret = -EINVAL;
2944         }
2945
2946         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2947         return ret;
2948 }
2949
2950 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2951 {
2952         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2953         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2954         switch (type) {
2955         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2956                 return is_cpu_exclusive(cs);
2957         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2958                 return is_mem_exclusive(cs);
2959         case FILE_MEM_HARDWALL:
2960                 return is_mem_hardwall(cs);
2961         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2962                 return is_sched_load_balance(cs);
2963         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2964                 return is_memory_migrate(cs);
2965         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2966                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2967         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2968                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2969         case FILE_SPREAD_PAGE:
2970                 return is_spread_page(cs);
2971         case FILE_SPREAD_SLAB:
2972                 return is_spread_slab(cs);
2973         default:
2974                 BUG();
2975         }
2976
2977         /* Unreachable but makes gcc happy */
2978         return 0;
2979 }
2980
2981 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2982 {
2983         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2984         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2985         switch (type) {
2986         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2987                 return cs->relax_domain_level;
2988         default:
2989                 BUG();
2990         }
2991
2992         /* Unreachable but makes gcc happy */
2993         return 0;
2994 }
2995
2996 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2997 {
2998         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2999         const char *err, *type = NULL;
3000
3001         switch (cs->partition_root_state) {
3002         case PRS_ROOT:
3003                 seq_puts(seq, "root\n");
3004                 break;
3005         case PRS_ISOLATED:
3006                 seq_puts(seq, "isolated\n");
3007                 break;
3008         case PRS_MEMBER:
3009                 seq_puts(seq, "member\n");
3010                 break;
3011         case PRS_INVALID_ROOT:
3012                 type = "root";
3013                 fallthrough;
3014         case PRS_INVALID_ISOLATED:
3015                 if (!type)
3016                         type = "isolated";
3017                 err = perr_strings[READ_ONCE(cs->prs_err)];
3018                 if (err)
3019                         seq_printf(seq, "%s invalid (%s)\n", type, err);
3020                 else
3021                         seq_printf(seq, "%s invalid\n", type);
3022                 break;
3023         }
3024         return 0;
3025 }
3026
3027 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3028                                      size_t nbytes, loff_t off)
3029 {
3030         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
3031         int val;
3032         int retval = -ENODEV;
3033
3034         buf = strstrip(buf);
3035
3036         /*
3037          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
3038          */
3039         if (!strcmp(buf, "root"))
3040                 val = PRS_ROOT;
3041         else if (!strcmp(buf, "member"))
3042                 val = PRS_MEMBER;
3043         else if (!strcmp(buf, "isolated"))
3044                 val = PRS_ISOLATED;
3045         else
3046                 return -EINVAL;
3047
3048         css_get(&cs->css);
3049         cpus_read_lock();
3050         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3051         if (!is_cpuset_online(cs))
3052                 goto out_unlock;
3053
3054         retval = update_prstate(cs, val);
3055 out_unlock:
3056         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3057         cpus_read_unlock();
3058         css_put(&cs->css);
3059         return retval ?: nbytes;
3060 }
3061
3062 /*
3063  * for the common functions, 'private' gives the type of file
3064  */
3065
3066 static struct cftype legacy_files[] = {
3067         {
3068                 .name = "cpus",
3069                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3070                 .write = cpuset_write_resmask,
3071                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
3072                 .private = FILE_CPULIST,
3073         },
3074
3075         {
3076                 .name = "mems",
3077                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3078                 .write = cpuset_write_resmask,
3079                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
3080                 .private = FILE_MEMLIST,
3081         },
3082
3083         {
3084                 .name = "effective_cpus",
3085                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3086                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
3087         },
3088
3089         {
3090                 .name = "effective_mems",
3091                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3092                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
3093         },
3094
3095         {
3096                 .name = "cpu_exclusive",
3097                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3098                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3099                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
3100         },
3101
3102         {
3103                 .name = "mem_exclusive",
3104                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3105                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3106                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
3107         },
3108
3109         {
3110                 .name = "mem_hardwall",
3111                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3112                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3113                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
3114         },
3115
3116         {
3117                 .name = "sched_load_balance",
3118                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3119                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3120                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
3121         },
3122
3123         {
3124                 .name = "sched_relax_domain_level",
3125                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
3126                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
3127                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
3128         },
3129
3130         {
3131                 .name = "memory_migrate",
3132                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3133                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3134                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
3135         },
3136
3137         {
3138                 .name = "memory_pressure",
3139                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3140                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
3141         },
3142
3143         {
3144                 .name = "memory_spread_page",
3145                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3146                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3147                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
3148         },
3149
3150         {
3151                 .name = "memory_spread_slab",
3152                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3153                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3154                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
3155         },
3156
3157         {
3158                 .name = "memory_pressure_enabled",
3159                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
3160                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3161                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3162                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
3163         },
3164
3165         { }     /* terminate */
3166 };
3167
3168 /*
3169  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
3170  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
3171  */
3172 static struct cftype dfl_files[] = {
3173         {
3174                 .name = "cpus",
3175                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3176                 .write = cpuset_write_resmask,
3177                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
3178                 .private = FILE_CPULIST,
3179                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3180         },
3181
3182         {
3183                 .name = "mems",
3184                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3185                 .write = cpuset_write_resmask,
3186                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
3187                 .private = FILE_MEMLIST,
3188                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3189         },
3190
3191         {
3192                 .name = "cpus.effective",
3193                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3194                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
3195         },
3196
3197         {
3198                 .name = "mems.effective",
3199                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3200                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
3201         },
3202
3203         {
3204                 .name = "cpus.partition",
3205                 .seq_show = sched_partition_show,
3206                 .write = sched_partition_write,
3207                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
3208                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3209                 .file_offset = offsetof(struct cpuset, partition_file),
3210         },
3211
3212         {
3213                 .name = "cpus.subpartitions",
3214                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3215                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
3216                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
3217         },
3218
3219         { }     /* terminate */
3220 };
3221
3222
3223 /**
3224  * cpuset_css_alloc - Allocate a cpuset css
3225  * @parent_css: Parent css of the control group that the new cpuset will be
3226  *              part of
3227  * Return: cpuset css on success, -ENOMEM on failure.
3228  *
3229  * Allocate and initialize a new cpuset css, for non-NULL @parent_css, return
3230  * top cpuset css otherwise.
3231  */
3232 static struct cgroup_subsys_state *
3233 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
3234 {
3235         struct cpuset *cs;
3236
3237         if (!parent_css)
3238                 return &top_cpuset.css;
3239
3240         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
3241         if (!cs)
3242                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3243
3244         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
3245                 kfree(cs);
3246                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3247         }
3248
3249         __set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
3250         nodes_clear(cs->mems_allowed);
3251         nodes_clear(cs->effective_mems);
3252         fmeter_init(&cs->fmeter);
3253         cs->relax_domain_level = -1;
3254
3255         /* Set CS_MEMORY_MIGRATE for default hierarchy */
3256         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
3257                 __set_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
3258
3259         return &cs->css;
3260 }
3261
3262 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
3263 {
3264         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3265         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
3266         struct cpuset *tmp_cs;
3267         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3268
3269         if (!parent)
3270                 return 0;
3271
3272         cpus_read_lock();
3273         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3274
3275         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
3276         if (is_spread_page(parent))
3277                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
3278         if (is_spread_slab(parent))
3279                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
3280
3281         cpuset_inc();
3282
3283         spin_lock_irq(&callback_lock);
3284         if (is_in_v2_mode()) {
3285                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
3286                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
3287                 cs->use_parent_ecpus = true;
3288                 parent->child_ecpus_count++;
3289         }
3290
3291         /*
3292          * For v2, clear CS_SCHED_LOAD_BALANCE if parent is isolated
3293          */
3294         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
3295             !is_sched_load_balance(parent))
3296                 clear_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
3297
3298         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3299
3300         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
3301                 goto out_unlock;
3302
3303         /*
3304          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
3305          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
3306          * historical reasons - the flag may be specified during mount.
3307          *
3308          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
3309          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
3310          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
3311          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
3312          * users who wish to allow that scenario, then this could be
3313          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
3314          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
3315          */
3316         rcu_read_lock();
3317         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
3318                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
3319                         rcu_read_unlock();
3320                         goto out_unlock;
3321                 }
3322         }
3323         rcu_read_unlock();
3324
3325         spin_lock_irq(&callback_lock);
3326         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
3327         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
3328         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
3329         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
3330         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3331 out_unlock:
3332         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3333         cpus_read_unlock();
3334         return 0;
3335 }
3336
3337 /*
3338  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
3339  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
3340  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
3341  * in the default hierarchy where only changes in partition
3342  * will cause repartitioning.
3343  *
3344  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
3345  * turning 'sched.partition" off.
3346  */
3347
3348 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
3349 {
3350         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3351
3352         cpus_read_lock();
3353         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3354
3355         if (is_partition_valid(cs))
3356                 update_prstate(cs, 0);
3357
3358         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
3359             is_sched_load_balance(cs))
3360                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
3361
3362         if (cs->use_parent_ecpus) {
3363                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
3364
3365                 cs->use_parent_ecpus = false;
3366                 parent->child_ecpus_count--;
3367         }
3368
3369         cpuset_dec();
3370         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
3371
3372         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3373         cpus_read_unlock();
3374 }
3375
3376 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
3377 {
3378         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3379
3380         free_cpuset(cs);
3381 }
3382
3383 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
3384 {
3385         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3386         spin_lock_irq(&callback_lock);
3387
3388         if (is_in_v2_mode()) {
3389                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
3390                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
3391         } else {
3392                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
3393                              top_cpuset.effective_cpus);
3394                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
3395         }
3396
3397         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3398         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3399 }
3400
3401 /*
3402  * In case the child is cloned into a cpuset different from its parent,
3403  * additional checks are done to see if the move is allowed.
3404  */
3405 static int cpuset_can_fork(struct task_struct *task, struct css_set *cset)
3406 {
3407         struct cpuset *cs = css_cs(cset->subsys[cpuset_cgrp_id]);
3408         bool same_cs;
3409         int ret;
3410
3411         rcu_read_lock();
3412         same_cs = (cs == task_cs(current));
3413         rcu_read_unlock();
3414
3415         if (same_cs)
3416                 return 0;
3417
3418         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
3419         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3420
3421         /* Check to see if task is allowed in the cpuset */
3422         ret = cpuset_can_attach_check(cs);
3423         if (ret)
3424                 goto out_unlock;
3425
3426         ret = task_can_attach(task);
3427         if (ret)
3428                 goto out_unlock;
3429
3430         ret = security_task_setscheduler(task);
3431         if (ret)
3432                 goto out_unlock;
3433
3434         /*
3435          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
3436          * changes which zero cpus/mems_allowed.
3437          */
3438         cs->attach_in_progress++;
3439 out_unlock:
3440         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3441         return ret;
3442 }
3443
3444 static void cpuset_cancel_fork(struct task_struct *task, struct css_set *cset)
3445 {
3446         struct cpuset *cs = css_cs(cset->subsys[cpuset_cgrp_id]);
3447         bool same_cs;
3448
3449         rcu_read_lock();
3450         same_cs = (cs == task_cs(current));
3451         rcu_read_unlock();
3452
3453         if (same_cs)
3454                 return;
3455
3456         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3457         cs->attach_in_progress--;
3458         if (!cs->attach_in_progress)
3459                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
3460         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3461 }
3462
3463 /*
3464  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
3465  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
3466  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
3467  */
3468 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
3469 {
3470         struct cpuset *cs;
3471         bool same_cs;
3472
3473         rcu_read_lock();
3474         cs = task_cs(task);
3475         same_cs = (cs == task_cs(current));
3476         rcu_read_unlock();
3477
3478         if (same_cs) {
3479                 if (cs == &top_cpuset)
3480                         return;
3481
3482                 set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
3483                 task->mems_allowed = current->mems_allowed;
3484                 return;
3485         }
3486
3487         /* CLONE_INTO_CGROUP */
3488         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3489         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
3490         cpuset_attach_task(cs, task);
3491
3492         cs->attach_in_progress--;
3493         if (!cs->attach_in_progress)
3494                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
3495
3496         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3497 }
3498
3499 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
3500         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
3501         .css_online     = cpuset_css_online,
3502         .css_offline    = cpuset_css_offline,
3503         .css_free       = cpuset_css_free,
3504         .can_attach     = cpuset_can_attach,
3505         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
3506         .attach         = cpuset_attach,
3507         .post_attach    = cpuset_post_attach,
3508         .bind           = cpuset_bind,
3509         .can_fork       = cpuset_can_fork,
3510         .cancel_fork    = cpuset_cancel_fork,
3511         .fork           = cpuset_fork,
3512         .legacy_cftypes = legacy_files,
3513         .dfl_cftypes    = dfl_files,
3514         .early_init     = true,
3515         .threaded       = true,
3516 };
3517
3518 /**
3519  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
3520  *
3521  * Description: Initialize top_cpuset
3522  **/
3523
3524 int __init cpuset_init(void)
3525 {
3526         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
3527         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
3528         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
3529
3530         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
3531         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
3532         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
3533         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
3534
3535         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
3536         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
3537         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
3538
3539         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
3540
3541         return 0;
3542 }
3543
3544 /*
3545  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
3546  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
3547  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
3548  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
3549  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
3550  */
3551 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
3552 {
3553         struct cpuset *parent;
3554
3555         /*
3556          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
3557          * has online cpus, so can't be empty).
3558          */
3559         parent = parent_cs(cs);
3560         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
3561                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
3562                 parent = parent_cs(parent);
3563
3564         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
3565                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
3566                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
3567                 pr_cont("\n");
3568         }
3569 }
3570
3571 static void
3572 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
3573                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3574                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
3575 {
3576         bool is_empty;
3577
3578         spin_lock_irq(&callback_lock);
3579         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
3580         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3581         cs->mems_allowed = *new_mems;
3582         cs->effective_mems = *new_mems;
3583         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3584
3585         /*
3586          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
3587          * as the tasks will be migrated to an ancestor.
3588          */
3589         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
3590                 update_tasks_cpumask(cs, new_cpus);
3591         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
3592                 update_tasks_nodemask(cs);
3593
3594         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
3595                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
3596
3597         /*
3598          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
3599          * This is full cgroup operation which will also call back into
3600          * cpuset. Should be done outside any lock.
3601          */
3602         if (is_empty) {
3603                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3604                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
3605                 mutex_lock(&cpuset_mutex);
3606         }
3607 }
3608
3609 static void
3610 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
3611                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3612                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
3613 {
3614         /* A partition root is allowed to have empty effective cpus */
3615         if (cpumask_empty(new_cpus) && !is_partition_valid(cs))
3616                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
3617         if (nodes_empty(*new_mems))
3618                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
3619
3620         spin_lock_irq(&callback_lock);
3621         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3622         cs->effective_mems = *new_mems;
3623         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3624
3625         if (cpus_updated)
3626                 update_tasks_cpumask(cs, new_cpus);
3627         if (mems_updated)
3628                 update_tasks_nodemask(cs);
3629 }
3630
3631 static bool force_rebuild;
3632
3633 void cpuset_force_rebuild(void)
3634 {
3635         force_rebuild = true;
3636 }
3637
3638 /**
3639  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
3640  * @cs: cpuset in interest
3641  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
3642  *
3643  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
3644  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
3645  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
3646  */
3647 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
3648 {
3649         static cpumask_t new_cpus;
3650         static nodemask_t new_mems;
3651         bool cpus_updated;
3652         bool mems_updated;
3653         struct cpuset *parent;
3654 retry:
3655         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
3656
3657         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3658
3659         /*
3660          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3661          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3662          */
3663         if (cs->attach_in_progress) {
3664                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3665                 goto retry;
3666         }
3667
3668         parent = parent_cs(cs);
3669         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3670         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3671
3672         if (cs->nr_subparts_cpus)
3673                 /*
3674                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3675                  * do not show up in effective_cpus.
3676                  */
3677                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3678
3679         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3680                 goto update_tasks;
3681
3682         /*
3683          * In the unlikely event that a partition root has empty
3684          * effective_cpus with tasks, we will have to invalidate child
3685          * partitions, if present, by setting nr_subparts_cpus to 0 to
3686          * reclaim their cpus.
3687          */
3688         if (cs->nr_subparts_cpus && is_partition_valid(cs) &&
3689             cpumask_empty(&new_cpus) && partition_is_populated(cs, NULL)) {
3690                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3691                 cs->nr_subparts_cpus = 0;
3692                 cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3693                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3694                 compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3695         }
3696
3697         /*
3698          * Force the partition to become invalid if either one of
3699          * the following conditions hold:
3700          * 1) empty effective cpus but not valid empty partition.
3701          * 2) parent is invalid or doesn't grant any cpus to child
3702          *    partitions.
3703          */
3704         if (is_partition_valid(cs) && (!parent->nr_subparts_cpus ||
3705            (cpumask_empty(&new_cpus) && partition_is_populated(cs, NULL)))) {
3706                 int old_prs, parent_prs;
3707
3708                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable, NULL, tmp);
3709                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3710                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3711                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3712                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3713                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3714                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3715                 }
3716
3717                 old_prs = cs->partition_root_state;
3718                 parent_prs = parent->partition_root_state;
3719                 if (is_partition_valid(cs)) {
3720                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3721                         make_partition_invalid(cs);
3722                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3723                         if (is_prs_invalid(parent_prs))
3724                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_INVPARENT);
3725                         else if (!parent_prs)
3726                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_NOTPART);
3727                         else
3728                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_HOTPLUG);
3729                         notify_partition_change(cs, old_prs);
3730                 }
3731                 cpuset_force_rebuild();
3732         }
3733
3734         /*
3735          * On the other hand, an invalid partition root may be transitioned
3736          * back to a regular one.
3737          */
3738         else if (is_partition_valid(parent) && is_partition_invalid(cs)) {
3739                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp);
3740                 if (is_partition_valid(cs))
3741                         cpuset_force_rebuild();
3742         }
3743
3744 update_tasks:
3745         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3746         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3747         if (!cpus_updated && !mems_updated)
3748                 goto unlock;    /* Hotplug doesn't affect this cpuset */
3749
3750         if (mems_updated)
3751                 check_insane_mems_config(&new_mems);
3752
3753         if (is_in_v2_mode())
3754                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3755                                      cpus_updated, mems_updated);
3756         else
3757                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3758                                             cpus_updated, mems_updated);
3759
3760 unlock:
3761         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3762 }
3763
3764 /**
3765  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3766  * @work: unused
3767  *
3768  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3769  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3770  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3771  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3772  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3773  *
3774  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3775  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3776  * all descendants.
3777  *
3778  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3779  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3780  */
3781 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3782 {
3783         static cpumask_t new_cpus;
3784         static nodemask_t new_mems;
3785         bool cpus_updated, mems_updated;
3786         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3787         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3788
3789         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3790                 ptmp = &tmp;
3791
3792         mutex_lock(&cpuset_mutex);
3793
3794         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3795         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3796         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3797
3798         /*
3799          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3800          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3801          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3802          */
3803         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3804         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3805
3806         /*
3807          * In the rare case that hotplug removes all the cpus in subparts_cpus,
3808          * we assumed that cpus are updated.
3809          */
3810         if (!cpus_updated && top_cpuset.nr_subparts_cpus)
3811                 cpus_updated = true;
3812
3813         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3814         if (cpus_updated) {
3815                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3816                 if (!on_dfl)
3817                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3818                 /*
3819                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3820                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3821                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3822                  * fight for the CPUs again.
3823                  */
3824                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3825                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3826                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3827                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3828                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3829                         } else {
3830                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3831                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3832                         }
3833                 }
3834                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3835                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3836                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3837         }
3838
3839         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3840         if (mems_updated) {
3841                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3842                 if (!on_dfl)
3843                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3844                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3845                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3846                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3847         }
3848
3849         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
3850
3851         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3852         if (cpus_updated || mems_updated) {
3853                 struct cpuset *cs;
3854                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3855
3856                 rcu_read_lock();
3857                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3858                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3859                                 continue;
3860                         rcu_read_unlock();
3861
3862                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3863
3864                         rcu_read_lock();
3865                         css_put(&cs->css);
3866                 }
3867                 rcu_read_unlock();
3868         }
3869
3870         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3871         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3872                 force_rebuild = false;
3873                 rebuild_sched_domains();
3874         }
3875
3876         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3877 }
3878
3879 void cpuset_update_active_cpus(void)
3880 {
3881         /*
3882          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3883          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3884          * to a work item to avoid reverse locking order.
3885          */
3886         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3887 }
3888
3889 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3890 {
3891         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3892 }
3893
3894 /*
3895  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3896  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3897  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3898  */
3899 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3900                                 unsigned long action, void *arg)
3901 {
3902         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3903         return NOTIFY_OK;
3904 }
3905
3906 /**
3907  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3908  *
3909  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3910  */
3911 void __init cpuset_init_smp(void)
3912 {
3913         /*
3914          * cpus_allowd/mems_allowed set to v2 values in the initial
3915          * cpuset_bind() call will be reset to v1 values in another
3916          * cpuset_bind() call when v1 cpuset is mounted.
3917          */
3918         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3919
3920         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3921         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3922
3923         hotplug_memory_notifier(cpuset_track_online_nodes, CPUSET_CALLBACK_PRI);
3924
3925         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3926         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3927 }
3928
3929 /**
3930  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3931  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3932  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3933  *
3934  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3935  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3936  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3937  * tasks cpuset, except when the task is in the top cpuset.
3938  **/
3939
3940 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3941 {
3942         unsigned long flags;
3943         struct cpuset *cs;
3944
3945         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3946         rcu_read_lock();
3947
3948         cs = task_cs(tsk);
3949         if (cs != &top_cpuset)
3950                 guarantee_online_cpus(tsk, pmask);
3951         /*
3952          * Tasks in the top cpuset won't get update to their cpumasks
3953          * when a hotplug online/offline event happens. So we include all
3954          * offline cpus in the allowed cpu list.
3955          */
3956         if ((cs == &top_cpuset) || cpumask_empty(pmask)) {
3957                 const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3958
3959                 /*
3960                  * We first exclude cpus allocated to partitions. If there is no
3961                  * allowable online cpu left, we fall back to all possible cpus.
3962                  */
3963                 cpumask_andnot(pmask, possible_mask, top_cpuset.subparts_cpus);
3964                 if (!cpumask_intersects(pmask, cpu_online_mask))
3965                         cpumask_copy(pmask, possible_mask);
3966         }
3967
3968         rcu_read_unlock();
3969         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3970 }
3971
3972 /**
3973  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
3974  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
3975  *
3976  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
3977  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
3978  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
3979  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
3980  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
3981  * _every_ other avenue has been traveled.
3982  *
3983  * Returns true if the affinity of @tsk was changed, false otherwise.
3984  **/
3985
3986 bool cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3987 {
3988         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3989         const struct cpumask *cs_mask;
3990         bool changed = false;
3991
3992         rcu_read_lock();
3993         cs_mask = task_cs(tsk)->cpus_allowed;
3994         if (is_in_v2_mode() && cpumask_subset(cs_mask, possible_mask)) {
3995                 do_set_cpus_allowed(tsk, cs_mask);
3996                 changed = true;
3997         }
3998         rcu_read_unlock();
3999
4000         /*
4001          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
4002          *
4003          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
4004          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
4005          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
4006          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
4007          * which takes task_rq_lock().
4008          *
4009          * If we are called after it dropped the lock we must see all
4010          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
4011          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
4012          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
4013          *
4014          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
4015          * if required.
4016          */
4017         return changed;
4018 }
4019
4020 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
4021 {
4022         nodes_setall(current->mems_allowed);
4023 }
4024
4025 /**
4026  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
4027  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
4028  *
4029  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
4030  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
4031  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
4032  * tasks cpuset.
4033  **/
4034
4035 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
4036 {
4037         nodemask_t mask;
4038         unsigned long flags;
4039
4040         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
4041         rcu_read_lock();
4042         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
4043         rcu_read_unlock();
4044         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
4045
4046         return mask;
4047 }
4048
4049 /**
4050  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. current mems_allowed
4051  * @nodemask: the nodemask to be checked
4052  *
4053  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
4054  */
4055 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
4056 {
4057         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
4058 }
4059
4060 /*
4061  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
4062  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
4063  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
4064  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
4065  */
4066 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
4067 {
4068         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
4069                 cs = parent_cs(cs);
4070         return cs;
4071 }
4072
4073 /*
4074  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
4075  * @node: is this an allowed node?
4076  * @gfp_mask: memory allocation flags
4077  *
4078  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
4079  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
4080  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
4081  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
4082  * Otherwise, no.
4083  *
4084  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
4085  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
4086  * unless the task has been OOM killed.
4087  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
4088  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
4089  *
4090  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
4091  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
4092  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
4093  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
4094  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
4095  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
4096  *
4097  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
4098  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
4099  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
4100  * in interrupt, of course).
4101  *
4102  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
4103  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
4104  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
4105  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
4106  * affect that:
4107  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
4108  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
4109  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
4110  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
4111  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
4112  */
4113 bool cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
4114 {
4115         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
4116         bool allowed;                   /* is allocation in zone z allowed? */
4117         unsigned long flags;
4118
4119         if (in_interrupt())
4120                 return true;
4121         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
4122                 return true;
4123         /*
4124          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
4125          * been OOM killed to get memory anywhere.
4126          */
4127         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
4128                 return true;
4129         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
4130                 return false;
4131
4132         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
4133                 return true;
4134
4135         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
4136         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
4137
4138         rcu_read_lock();
4139         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
4140         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
4141         rcu_read_unlock();
4142
4143         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
4144         return allowed;
4145 }
4146
4147 /**
4148  * cpuset_spread_node() - On which node to begin search for a page
4149  * @rotor: round robin rotor
4150  *
4151  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
4152  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
4153  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
4154  * to determine on which node to start looking, as it will for
4155  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
4156  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
4157  * local node to look for a free page, rather spread the starting
4158  * node around the tasks mems_allowed nodes.
4159  *
4160  * We don't have to worry about the returned node being offline
4161  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
4162  *
4163  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
4164  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
4165  * should not be possible for the following code to return an
4166  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
4167  * is not returning the node where the allocation must be, only
4168  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
4169  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
4170  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
4171  * See kmem_cache_alloc_node().
4172  */
4173 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
4174 {
4175         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
4176 }
4177
4178 /**
4179  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
4180  */
4181 int cpuset_mem_spread_node(void)
4182 {
4183         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
4184                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
4185                         node_random(&current->mems_allowed);
4186
4187         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
4188 }
4189
4190 /**
4191  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
4192  */
4193 int cpuset_slab_spread_node(void)
4194 {
4195         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
4196                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
4197                         node_random(&current->mems_allowed);
4198
4199         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
4200 }
4201 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
4202
4203 /**
4204  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
4205  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
4206  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
4207  *
4208  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
4209  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
4210  * one of the task's memory usage might impact the memory available
4211  * to the other.
4212  **/
4213
4214 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
4215                                    const struct task_struct *tsk2)
4216 {
4217         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
4218 }
4219
4220 /**
4221  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
4222  *
4223  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
4224  * mems_allowed to the kernel log.
4225  */
4226 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
4227 {
4228         struct cgroup *cgrp;
4229
4230         rcu_read_lock();
4231
4232         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
4233         pr_cont(",cpuset=");
4234         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
4235         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
4236                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
4237
4238         rcu_read_unlock();
4239 }
4240
4241 /*
4242  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
4243  * this flag is enabled by writing "1" to the special
4244  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
4245  */
4246
4247 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
4248
4249 /*
4250  * __cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
4251  *
4252  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
4253  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
4254  *
4255  * This represents the rate at which some task in the cpuset
4256  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
4257  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
4258  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
4259  * or writing dirty pages.
4260  *
4261  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
4262  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
4263  * representing the recent rate of entry into the synchronous
4264  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
4265  */
4266
4267 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
4268 {
4269         rcu_read_lock();
4270         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
4271         rcu_read_unlock();
4272 }
4273
4274 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
4275 /*
4276  * proc_cpuset_show()
4277  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
4278  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
4279  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
4280  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
4281  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
4282  *    anyway.
4283  */
4284 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
4285                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
4286 {
4287         char *buf;
4288         struct cgroup_subsys_state *css;
4289         int retval;
4290
4291         retval = -ENOMEM;
4292         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
4293         if (!buf)
4294                 goto out;
4295
4296         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
4297         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
4298                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
4299         css_put(css);
4300         if (retval >= PATH_MAX)
4301                 retval = -ENAMETOOLONG;
4302         if (retval < 0)
4303                 goto out_free;
4304         seq_puts(m, buf);
4305         seq_putc(m, '\n');
4306         retval = 0;
4307 out_free:
4308         kfree(buf);
4309 out:
4310         return retval;
4311 }
4312 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
4313
4314 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
4315 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
4316 {
4317         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
4318                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
4319         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
4320                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
4321 }