Merge tag 'ipsec-2023-05-16' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/klasser...
[linux-2.6-block.git] / kernel / cgroup / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/kthread.h>
37 #include <linux/list.h>
38 #include <linux/mempolicy.h>
39 #include <linux/mm.h>
40 #include <linux/memory.h>
41 #include <linux/export.h>
42 #include <linux/mount.h>
43 #include <linux/fs_context.h>
44 #include <linux/namei.h>
45 #include <linux/pagemap.h>
46 #include <linux/proc_fs.h>
47 #include <linux/rcupdate.h>
48 #include <linux/sched.h>
49 #include <linux/sched/deadline.h>
50 #include <linux/sched/mm.h>
51 #include <linux/sched/task.h>
52 #include <linux/seq_file.h>
53 #include <linux/security.h>
54 #include <linux/slab.h>
55 #include <linux/spinlock.h>
56 #include <linux/stat.h>
57 #include <linux/string.h>
58 #include <linux/time.h>
59 #include <linux/time64.h>
60 #include <linux/backing-dev.h>
61 #include <linux/sort.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/sched/isolation.h>
64 #include <linux/uaccess.h>
65 #include <linux/atomic.h>
66 #include <linux/mutex.h>
67 #include <linux/cgroup.h>
68 #include <linux/wait.h>
69
70 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
71 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
72
73 /*
74  * There could be abnormal cpuset configurations for cpu or memory
75  * node binding, add this key to provide a quick low-cost judgment
76  * of the situation.
77  */
78 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_insane_config_key);
79
80 /* See "Frequency meter" comments, below. */
81
82 struct fmeter {
83         int cnt;                /* unprocessed events count */
84         int val;                /* most recent output value */
85         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
86         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
87 };
88
89 /*
90  * Invalid partition error code
91  */
92 enum prs_errcode {
93         PERR_NONE = 0,
94         PERR_INVCPUS,
95         PERR_INVPARENT,
96         PERR_NOTPART,
97         PERR_NOTEXCL,
98         PERR_NOCPUS,
99         PERR_HOTPLUG,
100         PERR_CPUSEMPTY,
101 };
102
103 static const char * const perr_strings[] = {
104         [PERR_INVCPUS]   = "Invalid cpu list in cpuset.cpus",
105         [PERR_INVPARENT] = "Parent is an invalid partition root",
106         [PERR_NOTPART]   = "Parent is not a partition root",
107         [PERR_NOTEXCL]   = "Cpu list in cpuset.cpus not exclusive",
108         [PERR_NOCPUS]    = "Parent unable to distribute cpu downstream",
109         [PERR_HOTPLUG]   = "No cpu available due to hotplug",
110         [PERR_CPUSEMPTY] = "cpuset.cpus is empty",
111 };
112
113 struct cpuset {
114         struct cgroup_subsys_state css;
115
116         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
117
118         /*
119          * On default hierarchy:
120          *
121          * The user-configured masks can only be changed by writing to
122          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
123          * parent masks.
124          *
125          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
126          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
127          * changed or hotplug happens.
128          *
129          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
130          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
131          *
132          *
133          * On legacy hierarchy:
134          *
135          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
136          */
137
138         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
139         cpumask_var_t cpus_allowed;
140         nodemask_t mems_allowed;
141
142         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
143         cpumask_var_t effective_cpus;
144         nodemask_t effective_mems;
145
146         /*
147          * CPUs allocated to child sub-partitions (default hierarchy only)
148          * - CPUs granted by the parent = effective_cpus U subparts_cpus
149          * - effective_cpus and subparts_cpus are mutually exclusive.
150          *
151          * effective_cpus contains only onlined CPUs, but subparts_cpus
152          * may have offlined ones.
153          */
154         cpumask_var_t subparts_cpus;
155
156         /*
157          * This is old Memory Nodes tasks took on.
158          *
159          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
160          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
161          *   task is moved into it.
162          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
163          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
164          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
165          */
166         nodemask_t old_mems_allowed;
167
168         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
169
170         /*
171          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
172          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
173          */
174         int attach_in_progress;
175
176         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
177         int pn;
178
179         /* for custom sched domain */
180         int relax_domain_level;
181
182         /* number of CPUs in subparts_cpus */
183         int nr_subparts_cpus;
184
185         /* partition root state */
186         int partition_root_state;
187
188         /*
189          * Default hierarchy only:
190          * use_parent_ecpus - set if using parent's effective_cpus
191          * child_ecpus_count - # of children with use_parent_ecpus set
192          */
193         int use_parent_ecpus;
194         int child_ecpus_count;
195
196         /* Invalid partition error code, not lock protected */
197         enum prs_errcode prs_err;
198
199         /* Handle for cpuset.cpus.partition */
200         struct cgroup_file partition_file;
201 };
202
203 /*
204  * Partition root states:
205  *
206  *   0 - member (not a partition root)
207  *   1 - partition root
208  *   2 - partition root without load balancing (isolated)
209  *  -1 - invalid partition root
210  *  -2 - invalid isolated partition root
211  */
212 #define PRS_MEMBER              0
213 #define PRS_ROOT                1
214 #define PRS_ISOLATED            2
215 #define PRS_INVALID_ROOT        -1
216 #define PRS_INVALID_ISOLATED    -2
217
218 static inline bool is_prs_invalid(int prs_state)
219 {
220         return prs_state < 0;
221 }
222
223 /*
224  * Temporary cpumasks for working with partitions that are passed among
225  * functions to avoid memory allocation in inner functions.
226  */
227 struct tmpmasks {
228         cpumask_var_t addmask, delmask; /* For partition root */
229         cpumask_var_t new_cpus;         /* For update_cpumasks_hier() */
230 };
231
232 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
233 {
234         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
235 }
236
237 /* Retrieve the cpuset for a task */
238 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
239 {
240         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
241 }
242
243 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
244 {
245         return css_cs(cs->css.parent);
246 }
247
248 /* bits in struct cpuset flags field */
249 typedef enum {
250         CS_ONLINE,
251         CS_CPU_EXCLUSIVE,
252         CS_MEM_EXCLUSIVE,
253         CS_MEM_HARDWALL,
254         CS_MEMORY_MIGRATE,
255         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
256         CS_SPREAD_PAGE,
257         CS_SPREAD_SLAB,
258 } cpuset_flagbits_t;
259
260 /* convenient tests for these bits */
261 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
262 {
263         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
264 }
265
266 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
267 {
268         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
269 }
270
271 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
272 {
273         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
274 }
275
276 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
277 {
278         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
279 }
280
281 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
282 {
283         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
284 }
285
286 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
287 {
288         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
289 }
290
291 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
292 {
293         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
294 }
295
296 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
297 {
298         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
299 }
300
301 static inline int is_partition_valid(const struct cpuset *cs)
302 {
303         return cs->partition_root_state > 0;
304 }
305
306 static inline int is_partition_invalid(const struct cpuset *cs)
307 {
308         return cs->partition_root_state < 0;
309 }
310
311 /*
312  * Callers should hold callback_lock to modify partition_root_state.
313  */
314 static inline void make_partition_invalid(struct cpuset *cs)
315 {
316         if (is_partition_valid(cs))
317                 cs->partition_root_state = -cs->partition_root_state;
318 }
319
320 /*
321  * Send notification event of whenever partition_root_state changes.
322  */
323 static inline void notify_partition_change(struct cpuset *cs, int old_prs)
324 {
325         if (old_prs == cs->partition_root_state)
326                 return;
327         cgroup_file_notify(&cs->partition_file);
328
329         /* Reset prs_err if not invalid */
330         if (is_partition_valid(cs))
331                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_NONE);
332 }
333
334 static struct cpuset top_cpuset = {
335         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
336                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
337         .partition_root_state = PRS_ROOT,
338 };
339
340 /**
341  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
342  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
343  * @pos_css: used for iteration
344  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
345  *
346  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
347  * with RCU read locked.
348  */
349 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
350         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
351                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
352
353 /**
354  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
355  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
356  * @pos_css: used for iteration
357  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
358  *
359  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
360  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
361  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
362  * iteration and the first node to be visited.
363  */
364 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
365         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
366                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
367
368 /*
369  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_rwsem and
370  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
371  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
372  * comment.  The cpuset code uses only cpuset_rwsem write lock.  Other
373  * kernel subsystems can use cpuset_read_lock()/cpuset_read_unlock() to
374  * prevent change to cpuset structures.
375  *
376  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
377  * cpuset_rwsem, it blocks others wanting that rwsem, ensuring that it
378  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
379  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
380  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
381  * just holding cpuset_rwsem.  While it is performing these checks, various
382  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
383  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
384  * 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 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(cpuset_rwsem);
407
408 void cpuset_read_lock(void)
409 {
410         percpu_down_read(&cpuset_rwsem);
411 }
412
413 void cpuset_read_unlock(void)
414 {
415         percpu_up_read(&cpuset_rwsem);
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_rwsem 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_rwsem 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_rwsem 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_rwsem.
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_rwsem 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_rwsem 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_rwsem 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 update_tasks_root_domain(struct cpuset *cs)
1070 {
1071         struct css_task_iter it;
1072         struct task_struct *task;
1073
1074         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1075
1076         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1077                 dl_add_task_root_domain(task);
1078
1079         css_task_iter_end(&it);
1080 }
1081
1082 static void rebuild_root_domains(void)
1083 {
1084         struct cpuset *cs = NULL;
1085         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1086
1087         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1088         lockdep_assert_cpus_held();
1089         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
1090
1091         rcu_read_lock();
1092
1093         /*
1094          * Clear default root domain DL accounting, it will be computed again
1095          * if a task belongs to it.
1096          */
1097         dl_clear_root_domain(&def_root_domain);
1098
1099         cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1100
1101                 if (cpumask_empty(cs->effective_cpus)) {
1102                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1103                         continue;
1104                 }
1105
1106                 css_get(&cs->css);
1107
1108                 rcu_read_unlock();
1109
1110                 update_tasks_root_domain(cs);
1111
1112                 rcu_read_lock();
1113                 css_put(&cs->css);
1114         }
1115         rcu_read_unlock();
1116 }
1117
1118 static void
1119 partition_and_rebuild_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
1120                                     struct sched_domain_attr *dattr_new)
1121 {
1122         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
1123         partition_sched_domains_locked(ndoms_new, doms_new, dattr_new);
1124         rebuild_root_domains();
1125         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Rebuild scheduler domains.
1130  *
1131  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
1132  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
1133  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
1134  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
1135  * scheduler's dynamic sched domains.
1136  *
1137  * Call with cpuset_rwsem held.  Takes cpus_read_lock().
1138  */
1139 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1140 {
1141         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1142         struct sched_domain_attr *attr;
1143         cpumask_var_t *doms;
1144         struct cpuset *cs;
1145         int ndoms;
1146
1147         lockdep_assert_cpus_held();
1148         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1149
1150         /*
1151          * If we have raced with CPU hotplug, return early to avoid
1152          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
1153          * Anyways, cpuset_hotplug_workfn() will rebuild sched domains.
1154          *
1155          * With no CPUs in any subpartitions, top_cpuset's effective CPUs
1156          * should be the same as the active CPUs, so checking only top_cpuset
1157          * is enough to detect racing CPU offlines.
1158          */
1159         if (!top_cpuset.nr_subparts_cpus &&
1160             !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
1161                 return;
1162
1163         /*
1164          * With subpartition CPUs, however, the effective CPUs of a partition
1165          * root should be only a subset of the active CPUs.  Since a CPU in any
1166          * partition root could be offlined, all must be checked.
1167          */
1168         if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
1169                 rcu_read_lock();
1170                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
1171                         if (!is_partition_valid(cs)) {
1172                                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1173                                 continue;
1174                         }
1175                         if (!cpumask_subset(cs->effective_cpus,
1176                                             cpu_active_mask)) {
1177                                 rcu_read_unlock();
1178                                 return;
1179                         }
1180                 }
1181                 rcu_read_unlock();
1182         }
1183
1184         /* Generate domain masks and attrs */
1185         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
1186
1187         /* Have scheduler rebuild the domains */
1188         partition_and_rebuild_sched_domains(ndoms, doms, attr);
1189 }
1190 #else /* !CONFIG_SMP */
1191 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
1192 {
1193 }
1194 #endif /* CONFIG_SMP */
1195
1196 void rebuild_sched_domains(void)
1197 {
1198         cpus_read_lock();
1199         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
1200         rebuild_sched_domains_locked();
1201         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
1202         cpus_read_unlock();
1203 }
1204
1205 /**
1206  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
1207  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
1208  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1209  *
1210  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
1211  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_rwsem held,
1212  * cpuset membership stays stable. For top_cpuset, task_cpu_possible_mask()
1213  * is used instead of effective_cpus to make sure all offline CPUs are also
1214  * included as hotplug code won't update cpumasks for tasks in top_cpuset.
1215  */
1216 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
1217 {
1218         struct css_task_iter it;
1219         struct task_struct *task;
1220         bool top_cs = cs == &top_cpuset;
1221
1222         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1223         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1224                 const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(task);
1225
1226                 if (top_cs) {
1227                         /*
1228                          * Percpu kthreads in top_cpuset are ignored
1229                          */
1230                         if ((task->flags & PF_KTHREAD) && kthread_is_per_cpu(task))
1231                                 continue;
1232                         cpumask_andnot(new_cpus, possible_mask, cs->subparts_cpus);
1233                 } else {
1234                         cpumask_and(new_cpus, possible_mask, cs->effective_cpus);
1235                 }
1236                 set_cpus_allowed_ptr(task, new_cpus);
1237         }
1238         css_task_iter_end(&it);
1239 }
1240
1241 /**
1242  * compute_effective_cpumask - Compute the effective cpumask of the cpuset
1243  * @new_cpus: the temp variable for the new effective_cpus mask
1244  * @cs: the cpuset the need to recompute the new effective_cpus mask
1245  * @parent: the parent cpuset
1246  *
1247  * If the parent has subpartition CPUs, include them in the list of
1248  * allowable CPUs in computing the new effective_cpus mask. Since offlined
1249  * CPUs are not removed from subparts_cpus, we have to use cpu_active_mask
1250  * to mask those out.
1251  */
1252 static void compute_effective_cpumask(struct cpumask *new_cpus,
1253                                       struct cpuset *cs, struct cpuset *parent)
1254 {
1255         if (parent->nr_subparts_cpus) {
1256                 cpumask_or(new_cpus, parent->effective_cpus,
1257                            parent->subparts_cpus);
1258                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cs->cpus_allowed);
1259                 cpumask_and(new_cpus, new_cpus, cpu_active_mask);
1260         } else {
1261                 cpumask_and(new_cpus, cs->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
1262         }
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Commands for update_parent_subparts_cpumask
1267  */
1268 enum subparts_cmd {
1269         partcmd_enable,         /* Enable partition root         */
1270         partcmd_disable,        /* Disable partition root        */
1271         partcmd_update,         /* Update parent's subparts_cpus */
1272         partcmd_invalidate,     /* Make partition invalid        */
1273 };
1274
1275 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1276                        int turning_on);
1277 /**
1278  * update_parent_subparts_cpumask - update subparts_cpus mask of parent cpuset
1279  * @cs:      The cpuset that requests change in partition root state
1280  * @cmd:     Partition root state change command
1281  * @newmask: Optional new cpumask for partcmd_update
1282  * @tmp:     Temporary addmask and delmask
1283  * Return:   0 or a partition root state error code
1284  *
1285  * For partcmd_enable, the cpuset is being transformed from a non-partition
1286  * root to a partition root. The cpus_allowed mask of the given cpuset will
1287  * be put into parent's subparts_cpus and taken away from parent's
1288  * effective_cpus. The function will return 0 if all the CPUs listed in
1289  * cpus_allowed can be granted or an error code will be returned.
1290  *
1291  * For partcmd_disable, the cpuset is being transformed from a partition
1292  * root back to a non-partition root. Any CPUs in cpus_allowed that are in
1293  * parent's subparts_cpus will be taken away from that cpumask and put back
1294  * into parent's effective_cpus. 0 will always be returned.
1295  *
1296  * For partcmd_update, if the optional newmask is specified, the cpu list is
1297  * to be changed from cpus_allowed to newmask. Otherwise, cpus_allowed is
1298  * assumed to remain the same. The cpuset should either be a valid or invalid
1299  * partition root. The partition root state may change from valid to invalid
1300  * or vice versa. An error code will only be returned if transitioning from
1301  * invalid to valid violates the exclusivity rule.
1302  *
1303  * For partcmd_invalidate, the current partition will be made invalid.
1304  *
1305  * The partcmd_enable and partcmd_disable commands are used by
1306  * update_prstate(). An error code may be returned and the caller will check
1307  * for error.
1308  *
1309  * The partcmd_update command is used by update_cpumasks_hier() with newmask
1310  * NULL and update_cpumask() with newmask set. The partcmd_invalidate is used
1311  * by update_cpumask() with NULL newmask. In both cases, the callers won't
1312  * check for error and so partition_root_state and prs_error will be updated
1313  * directly.
1314  */
1315 static int update_parent_subparts_cpumask(struct cpuset *cs, int cmd,
1316                                           struct cpumask *newmask,
1317                                           struct tmpmasks *tmp)
1318 {
1319         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1320         int adding;     /* Moving cpus from effective_cpus to subparts_cpus */
1321         int deleting;   /* Moving cpus from subparts_cpus to effective_cpus */
1322         int old_prs, new_prs;
1323         int part_error = PERR_NONE;     /* Partition error? */
1324
1325         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1326
1327         /*
1328          * The parent must be a partition root.
1329          * The new cpumask, if present, or the current cpus_allowed must
1330          * not be empty.
1331          */
1332         if (!is_partition_valid(parent)) {
1333                 return is_partition_invalid(parent)
1334                        ? PERR_INVPARENT : PERR_NOTPART;
1335         }
1336         if ((newmask && cpumask_empty(newmask)) ||
1337            (!newmask && cpumask_empty(cs->cpus_allowed)))
1338                 return PERR_CPUSEMPTY;
1339
1340         /*
1341          * new_prs will only be changed for the partcmd_update and
1342          * partcmd_invalidate commands.
1343          */
1344         adding = deleting = false;
1345         old_prs = new_prs = cs->partition_root_state;
1346         if (cmd == partcmd_enable) {
1347                 /*
1348                  * Enabling partition root is not allowed if cpus_allowed
1349                  * doesn't overlap parent's cpus_allowed.
1350                  */
1351                 if (!cpumask_intersects(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed))
1352                         return PERR_INVCPUS;
1353
1354                 /*
1355                  * A parent can be left with no CPU as long as there is no
1356                  * task directly associated with the parent partition.
1357                  */
1358                 if (cpumask_subset(parent->effective_cpus, cs->cpus_allowed) &&
1359                     partition_is_populated(parent, cs))
1360                         return PERR_NOCPUS;
1361
1362                 cpumask_copy(tmp->addmask, cs->cpus_allowed);
1363                 adding = true;
1364         } else if (cmd == partcmd_disable) {
1365                 /*
1366                  * Need to remove cpus from parent's subparts_cpus for valid
1367                  * partition root.
1368                  */
1369                 deleting = !is_prs_invalid(old_prs) &&
1370                            cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1371                                        parent->subparts_cpus);
1372         } else if (cmd == partcmd_invalidate) {
1373                 if (is_prs_invalid(old_prs))
1374                         return 0;
1375
1376                 /*
1377                  * Make the current partition invalid. It is assumed that
1378                  * invalidation is caused by violating cpu exclusivity rule.
1379                  */
1380                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1381                                        parent->subparts_cpus);
1382                 if (old_prs > 0) {
1383                         new_prs = -old_prs;
1384                         part_error = PERR_NOTEXCL;
1385                 }
1386         } else if (newmask) {
1387                 /*
1388                  * partcmd_update with newmask:
1389                  *
1390                  * Compute add/delete mask to/from subparts_cpus
1391                  *
1392                  * delmask = cpus_allowed & ~newmask & parent->subparts_cpus
1393                  * addmask = newmask & parent->cpus_allowed
1394                  *                   & ~parent->subparts_cpus
1395                  */
1396                 cpumask_andnot(tmp->delmask, cs->cpus_allowed, newmask);
1397                 deleting = cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask,
1398                                        parent->subparts_cpus);
1399
1400                 cpumask_and(tmp->addmask, newmask, parent->cpus_allowed);
1401                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1402                                         parent->subparts_cpus);
1403                 /*
1404                  * Make partition invalid if parent's effective_cpus could
1405                  * become empty and there are tasks in the parent.
1406                  */
1407                 if (adding &&
1408                     cpumask_subset(parent->effective_cpus, tmp->addmask) &&
1409                     !cpumask_intersects(tmp->delmask, cpu_active_mask) &&
1410                     partition_is_populated(parent, cs)) {
1411                         part_error = PERR_NOCPUS;
1412                         adding = false;
1413                         deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1414                                                parent->subparts_cpus);
1415                 }
1416         } else {
1417                 /*
1418                  * partcmd_update w/o newmask:
1419                  *
1420                  * delmask = cpus_allowed & parent->subparts_cpus
1421                  * addmask = cpus_allowed & parent->cpus_allowed
1422                  *                        & ~parent->subparts_cpus
1423                  *
1424                  * This gets invoked either due to a hotplug event or from
1425                  * update_cpumasks_hier(). This can cause the state of a
1426                  * partition root to transition from valid to invalid or vice
1427                  * versa. So we still need to compute the addmask and delmask.
1428
1429                  * A partition error happens when:
1430                  * 1) Cpuset is valid partition, but parent does not distribute
1431                  *    out any CPUs.
1432                  * 2) Parent has tasks and all its effective CPUs will have
1433                  *    to be distributed out.
1434                  */
1435                 cpumask_and(tmp->addmask, cs->cpus_allowed,
1436                                           parent->cpus_allowed);
1437                 adding = cpumask_andnot(tmp->addmask, tmp->addmask,
1438                                         parent->subparts_cpus);
1439
1440                 if ((is_partition_valid(cs) && !parent->nr_subparts_cpus) ||
1441                     (adding &&
1442                      cpumask_subset(parent->effective_cpus, tmp->addmask) &&
1443                      partition_is_populated(parent, cs))) {
1444                         part_error = PERR_NOCPUS;
1445                         adding = false;
1446                 }
1447
1448                 if (part_error && is_partition_valid(cs) &&
1449                     parent->nr_subparts_cpus)
1450                         deleting = cpumask_and(tmp->delmask, cs->cpus_allowed,
1451                                                parent->subparts_cpus);
1452         }
1453         if (part_error)
1454                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, part_error);
1455
1456         if (cmd == partcmd_update) {
1457                 /*
1458                  * Check for possible transition between valid and invalid
1459                  * partition root.
1460                  */
1461                 switch (cs->partition_root_state) {
1462                 case PRS_ROOT:
1463                 case PRS_ISOLATED:
1464                         if (part_error)
1465                                 new_prs = -old_prs;
1466                         break;
1467                 case PRS_INVALID_ROOT:
1468                 case PRS_INVALID_ISOLATED:
1469                         if (!part_error)
1470                                 new_prs = -old_prs;
1471                         break;
1472                 }
1473         }
1474
1475         if (!adding && !deleting && (new_prs == old_prs))
1476                 return 0;
1477
1478         /*
1479          * Transitioning between invalid to valid or vice versa may require
1480          * changing CS_CPU_EXCLUSIVE and CS_SCHED_LOAD_BALANCE.
1481          */
1482         if (old_prs != new_prs) {
1483                 if (is_prs_invalid(old_prs) && !is_cpu_exclusive(cs) &&
1484                     (update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1) < 0))
1485                         return PERR_NOTEXCL;
1486                 if (is_prs_invalid(new_prs) && is_cpu_exclusive(cs))
1487                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
1488         }
1489
1490         /*
1491          * Change the parent's subparts_cpus.
1492          * Newly added CPUs will be removed from effective_cpus and
1493          * newly deleted ones will be added back to effective_cpus.
1494          */
1495         spin_lock_irq(&callback_lock);
1496         if (adding) {
1497                 cpumask_or(parent->subparts_cpus,
1498                            parent->subparts_cpus, tmp->addmask);
1499                 cpumask_andnot(parent->effective_cpus,
1500                                parent->effective_cpus, tmp->addmask);
1501         }
1502         if (deleting) {
1503                 cpumask_andnot(parent->subparts_cpus,
1504                                parent->subparts_cpus, tmp->delmask);
1505                 /*
1506                  * Some of the CPUs in subparts_cpus might have been offlined.
1507                  */
1508                 cpumask_and(tmp->delmask, tmp->delmask, cpu_active_mask);
1509                 cpumask_or(parent->effective_cpus,
1510                            parent->effective_cpus, tmp->delmask);
1511         }
1512
1513         parent->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(parent->subparts_cpus);
1514
1515         if (old_prs != new_prs)
1516                 cs->partition_root_state = new_prs;
1517
1518         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1519
1520         if (adding || deleting)
1521                 update_tasks_cpumask(parent, tmp->addmask);
1522
1523         /*
1524          * Set or clear CS_SCHED_LOAD_BALANCE when partcmd_update, if necessary.
1525          * rebuild_sched_domains_locked() may be called.
1526          */
1527         if (old_prs != new_prs) {
1528                 if (old_prs == PRS_ISOLATED)
1529                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 1);
1530                 else if (new_prs == PRS_ISOLATED)
1531                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1532         }
1533         notify_partition_change(cs, old_prs);
1534         return 0;
1535 }
1536
1537 /*
1538  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
1539  * @cs:  the cpuset to consider
1540  * @tmp: temp variables for calculating effective_cpus & partition setup
1541  * @force: don't skip any descendant cpusets if set
1542  *
1543  * When configured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
1544  * and all its descendants need to be updated.
1545  *
1546  * On legacy hierarchy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
1547  *
1548  * Called with cpuset_rwsem held
1549  */
1550 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp,
1551                                  bool force)
1552 {
1553         struct cpuset *cp;
1554         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1555         bool need_rebuild_sched_domains = false;
1556         int old_prs, new_prs;
1557
1558         rcu_read_lock();
1559         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1560                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1561                 bool update_parent = false;
1562
1563                 compute_effective_cpumask(tmp->new_cpus, cp, parent);
1564
1565                 /*
1566                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1567                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs unless
1568                  * it is a partition root that has explicitly distributed
1569                  * out all its CPUs.
1570                  */
1571                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(tmp->new_cpus)) {
1572                         if (is_partition_valid(cp) &&
1573                             cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->subparts_cpus))
1574                                 goto update_parent_subparts;
1575
1576                         cpumask_copy(tmp->new_cpus, parent->effective_cpus);
1577                         if (!cp->use_parent_ecpus) {
1578                                 cp->use_parent_ecpus = true;
1579                                 parent->child_ecpus_count++;
1580                         }
1581                 } else if (cp->use_parent_ecpus) {
1582                         cp->use_parent_ecpus = false;
1583                         WARN_ON_ONCE(!parent->child_ecpus_count);
1584                         parent->child_ecpus_count--;
1585                 }
1586
1587                 /*
1588                  * Skip the whole subtree if the cpumask remains the same
1589                  * and has no partition root state and force flag not set.
1590                  */
1591                 if (!cp->partition_root_state && !force &&
1592                     cpumask_equal(tmp->new_cpus, cp->effective_cpus)) {
1593                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1594                         continue;
1595                 }
1596
1597 update_parent_subparts:
1598                 /*
1599                  * update_parent_subparts_cpumask() should have been called
1600                  * for cs already in update_cpumask(). We should also call
1601                  * update_tasks_cpumask() again for tasks in the parent
1602                  * cpuset if the parent's subparts_cpus changes.
1603                  */
1604                 old_prs = new_prs = cp->partition_root_state;
1605                 if ((cp != cs) && old_prs) {
1606                         switch (parent->partition_root_state) {
1607                         case PRS_ROOT:
1608                         case PRS_ISOLATED:
1609                                 update_parent = true;
1610                                 break;
1611
1612                         default:
1613                                 /*
1614                                  * When parent is not a partition root or is
1615                                  * invalid, child partition roots become
1616                                  * invalid too.
1617                                  */
1618                                 if (is_partition_valid(cp))
1619                                         new_prs = -cp->partition_root_state;
1620                                 WRITE_ONCE(cp->prs_err,
1621                                            is_partition_invalid(parent)
1622                                            ? PERR_INVPARENT : PERR_NOTPART);
1623                                 break;
1624                         }
1625                 }
1626
1627                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1628                         continue;
1629                 rcu_read_unlock();
1630
1631                 if (update_parent) {
1632                         update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_update, NULL,
1633                                                        tmp);
1634                         /*
1635                          * The cpuset partition_root_state may become
1636                          * invalid. Capture it.
1637                          */
1638                         new_prs = cp->partition_root_state;
1639                 }
1640
1641                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1642
1643                 if (cp->nr_subparts_cpus && !is_partition_valid(cp)) {
1644                         /*
1645                          * Put all active subparts_cpus back to effective_cpus.
1646                          */
1647                         cpumask_or(tmp->new_cpus, tmp->new_cpus,
1648                                    cp->subparts_cpus);
1649                         cpumask_and(tmp->new_cpus, tmp->new_cpus,
1650                                    cpu_active_mask);
1651                         cp->nr_subparts_cpus = 0;
1652                         cpumask_clear(cp->subparts_cpus);
1653                 }
1654
1655                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, tmp->new_cpus);
1656                 if (cp->nr_subparts_cpus) {
1657                         /*
1658                          * Make sure that effective_cpus & subparts_cpus
1659                          * are mutually exclusive.
1660                          */
1661                         cpumask_andnot(cp->effective_cpus, cp->effective_cpus,
1662                                        cp->subparts_cpus);
1663                 }
1664
1665                 cp->partition_root_state = new_prs;
1666                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1667
1668                 notify_partition_change(cp, old_prs);
1669
1670                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1671                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
1672
1673                 update_tasks_cpumask(cp, tmp->new_cpus);
1674
1675                 /*
1676                  * On legacy hierarchy, if the effective cpumask of any non-
1677                  * empty cpuset is changed, we need to rebuild sched domains.
1678                  * On default hierarchy, the cpuset needs to be a partition
1679                  * root as well.
1680                  */
1681                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
1682                     is_sched_load_balance(cp) &&
1683                    (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
1684                     is_partition_valid(cp)))
1685                         need_rebuild_sched_domains = true;
1686
1687                 rcu_read_lock();
1688                 css_put(&cp->css);
1689         }
1690         rcu_read_unlock();
1691
1692         if (need_rebuild_sched_domains)
1693                 rebuild_sched_domains_locked();
1694 }
1695
1696 /**
1697  * update_sibling_cpumasks - Update siblings cpumasks
1698  * @parent:  Parent cpuset
1699  * @cs:      Current cpuset
1700  * @tmp:     Temp variables
1701  */
1702 static void update_sibling_cpumasks(struct cpuset *parent, struct cpuset *cs,
1703                                     struct tmpmasks *tmp)
1704 {
1705         struct cpuset *sibling;
1706         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1707
1708         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
1709
1710         /*
1711          * Check all its siblings and call update_cpumasks_hier()
1712          * if their use_parent_ecpus flag is set in order for them
1713          * to use the right effective_cpus value.
1714          *
1715          * The update_cpumasks_hier() function may sleep. So we have to
1716          * release the RCU read lock before calling it.
1717          */
1718         rcu_read_lock();
1719         cpuset_for_each_child(sibling, pos_css, parent) {
1720                 if (sibling == cs)
1721                         continue;
1722                 if (!sibling->use_parent_ecpus)
1723                         continue;
1724                 if (!css_tryget_online(&sibling->css))
1725                         continue;
1726
1727                 rcu_read_unlock();
1728                 update_cpumasks_hier(sibling, tmp, false);
1729                 rcu_read_lock();
1730                 css_put(&sibling->css);
1731         }
1732         rcu_read_unlock();
1733 }
1734
1735 /**
1736  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
1737  * @cs: the cpuset to consider
1738  * @trialcs: trial cpuset
1739  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
1740  */
1741 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1742                           const char *buf)
1743 {
1744         int retval;
1745         struct tmpmasks tmp;
1746         bool invalidate = false;
1747
1748         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
1749         if (cs == &top_cpuset)
1750                 return -EACCES;
1751
1752         /*
1753          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
1754          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
1755          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1756          * with tasks have cpus.
1757          */
1758         if (!*buf) {
1759                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
1760         } else {
1761                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
1762                 if (retval < 0)
1763                         return retval;
1764
1765                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
1766                                     top_cpuset.cpus_allowed))
1767                         return -EINVAL;
1768         }
1769
1770         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
1771         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
1772                 return 0;
1773
1774 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1775         /*
1776          * Use the cpumasks in trialcs for tmpmasks when they are pointers
1777          * to allocated cpumasks.
1778          *
1779          * Note that update_parent_subparts_cpumask() uses only addmask &
1780          * delmask, but not new_cpus.
1781          */
1782         tmp.addmask  = trialcs->subparts_cpus;
1783         tmp.delmask  = trialcs->effective_cpus;
1784         tmp.new_cpus = NULL;
1785 #endif
1786
1787         retval = validate_change(cs, trialcs);
1788
1789         if ((retval == -EINVAL) && cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys)) {
1790                 struct cpuset *cp, *parent;
1791                 struct cgroup_subsys_state *css;
1792
1793                 /*
1794                  * The -EINVAL error code indicates that partition sibling
1795                  * CPU exclusivity rule has been violated. We still allow
1796                  * the cpumask change to proceed while invalidating the
1797                  * partition. However, any conflicting sibling partitions
1798                  * have to be marked as invalid too.
1799                  */
1800                 invalidate = true;
1801                 rcu_read_lock();
1802                 parent = parent_cs(cs);
1803                 cpuset_for_each_child(cp, css, parent)
1804                         if (is_partition_valid(cp) &&
1805                             cpumask_intersects(trialcs->cpus_allowed, cp->cpus_allowed)) {
1806                                 rcu_read_unlock();
1807                                 update_parent_subparts_cpumask(cp, partcmd_invalidate, NULL, &tmp);
1808                                 rcu_read_lock();
1809                         }
1810                 rcu_read_unlock();
1811                 retval = 0;
1812         }
1813         if (retval < 0)
1814                 return retval;
1815
1816         if (cs->partition_root_state) {
1817                 if (invalidate)
1818                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_invalidate,
1819                                                        NULL, &tmp);
1820                 else
1821                         update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update,
1822                                                 trialcs->cpus_allowed, &tmp);
1823         }
1824
1825         compute_effective_cpumask(trialcs->effective_cpus, trialcs,
1826                                   parent_cs(cs));
1827         spin_lock_irq(&callback_lock);
1828         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
1829
1830         /*
1831          * Make sure that subparts_cpus, if not empty, is a subset of
1832          * cpus_allowed. Clear subparts_cpus if partition not valid or
1833          * empty effective cpus with tasks.
1834          */
1835         if (cs->nr_subparts_cpus) {
1836                 if (!is_partition_valid(cs) ||
1837                    (cpumask_subset(trialcs->effective_cpus, cs->subparts_cpus) &&
1838                     partition_is_populated(cs, NULL))) {
1839                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
1840                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
1841                 } else {
1842                         cpumask_and(cs->subparts_cpus, cs->subparts_cpus,
1843                                     cs->cpus_allowed);
1844                         cs->nr_subparts_cpus = cpumask_weight(cs->subparts_cpus);
1845                 }
1846         }
1847         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1848
1849 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
1850         /* Now trialcs->cpus_allowed is available */
1851         tmp.new_cpus = trialcs->cpus_allowed;
1852 #endif
1853
1854         /* effective_cpus will be updated here */
1855         update_cpumasks_hier(cs, &tmp, false);
1856
1857         if (cs->partition_root_state) {
1858                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1859
1860                 /*
1861                  * For partition root, update the cpumasks of sibling
1862                  * cpusets if they use parent's effective_cpus.
1863                  */
1864                 if (parent->child_ecpus_count)
1865                         update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmp);
1866         }
1867         return 0;
1868 }
1869
1870 /*
1871  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1872  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1873  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1874  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1875  * cpuset_migrate_mm_wq.
1876  */
1877
1878 struct cpuset_migrate_mm_work {
1879         struct work_struct      work;
1880         struct mm_struct        *mm;
1881         nodemask_t              from;
1882         nodemask_t              to;
1883 };
1884
1885 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1886 {
1887         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1888                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1889
1890         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1891         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1892         mmput(mwork->mm);
1893         kfree(mwork);
1894 }
1895
1896 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1897                                                         const nodemask_t *to)
1898 {
1899         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1900
1901         if (nodes_equal(*from, *to)) {
1902                 mmput(mm);
1903                 return;
1904         }
1905
1906         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1907         if (mwork) {
1908                 mwork->mm = mm;
1909                 mwork->from = *from;
1910                 mwork->to = *to;
1911                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1912                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1913         } else {
1914                 mmput(mm);
1915         }
1916 }
1917
1918 static void cpuset_post_attach(void)
1919 {
1920         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1921 }
1922
1923 /*
1924  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1925  * @tsk: the task to change
1926  * @newmems: new nodes that the task will be set
1927  *
1928  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1929  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1930  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1931  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1932  */
1933 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1934                                         nodemask_t *newmems)
1935 {
1936         task_lock(tsk);
1937
1938         local_irq_disable();
1939         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1940
1941         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1942         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1943         tsk->mems_allowed = *newmems;
1944
1945         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1946         local_irq_enable();
1947
1948         task_unlock(tsk);
1949 }
1950
1951 static void *cpuset_being_rebound;
1952
1953 /**
1954  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1955  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1956  *
1957  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1958  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_rwsem held,
1959  * cpuset membership stays stable.
1960  */
1961 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1962 {
1963         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_rwsem */
1964         struct css_task_iter it;
1965         struct task_struct *task;
1966
1967         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1968
1969         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1970
1971         /*
1972          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_lock, which we couldn't
1973          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1974          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1975          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1976          * the global cpuset_rwsem, we know that no other rebind effort
1977          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1978          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1979          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1980          */
1981         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1982         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1983                 struct mm_struct *mm;
1984                 bool migrate;
1985
1986                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1987
1988                 mm = get_task_mm(task);
1989                 if (!mm)
1990                         continue;
1991
1992                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1993
1994                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1995                 if (migrate)
1996                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1997                 else
1998                         mmput(mm);
1999         }
2000         css_task_iter_end(&it);
2001
2002         /*
2003          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
2004          * cs->old_mems_allowed.
2005          */
2006         cs->old_mems_allowed = newmems;
2007
2008         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
2009         cpuset_being_rebound = NULL;
2010 }
2011
2012 /*
2013  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
2014  * @cs: the cpuset to consider
2015  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
2016  *
2017  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
2018  * and all its descendants need to be updated.
2019  *
2020  * On legacy hierarchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
2021  *
2022  * Called with cpuset_rwsem held
2023  */
2024 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
2025 {
2026         struct cpuset *cp;
2027         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2028
2029         rcu_read_lock();
2030         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
2031                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
2032
2033                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
2034
2035                 /*
2036                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
2037                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
2038                  */
2039                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
2040                         *new_mems = parent->effective_mems;
2041
2042                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
2043                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
2044                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
2045                         continue;
2046                 }
2047
2048                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
2049                         continue;
2050                 rcu_read_unlock();
2051
2052                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2053                 cp->effective_mems = *new_mems;
2054                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2055
2056                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
2057                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
2058
2059                 update_tasks_nodemask(cp);
2060
2061                 rcu_read_lock();
2062                 css_put(&cp->css);
2063         }
2064         rcu_read_unlock();
2065 }
2066
2067 /*
2068  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
2069  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
2070  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
2071  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
2072  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
2073  * migrate the tasks pages to the new memory.
2074  *
2075  * Call with cpuset_rwsem held. May take callback_lock during call.
2076  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
2077  * lock each such tasks mm->mmap_lock, scan its vma's and rebind
2078  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
2079  */
2080 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
2081                            const char *buf)
2082 {
2083         int retval;
2084
2085         /*
2086          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
2087          * it's read-only
2088          */
2089         if (cs == &top_cpuset) {
2090                 retval = -EACCES;
2091                 goto done;
2092         }
2093
2094         /*
2095          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
2096          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
2097          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
2098          * with tasks have memory.
2099          */
2100         if (!*buf) {
2101                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
2102         } else {
2103                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
2104                 if (retval < 0)
2105                         goto done;
2106
2107                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
2108                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
2109                         retval = -EINVAL;
2110                         goto done;
2111                 }
2112         }
2113
2114         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
2115                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
2116                 goto done;
2117         }
2118         retval = validate_change(cs, trialcs);
2119         if (retval < 0)
2120                 goto done;
2121
2122         check_insane_mems_config(&trialcs->mems_allowed);
2123
2124         spin_lock_irq(&callback_lock);
2125         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
2126         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2127
2128         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
2129         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
2130 done:
2131         return retval;
2132 }
2133
2134 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
2135 {
2136         bool ret;
2137
2138         rcu_read_lock();
2139         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
2140         rcu_read_unlock();
2141
2142         return ret;
2143 }
2144
2145 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
2146 {
2147 #ifdef CONFIG_SMP
2148         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
2149                 return -EINVAL;
2150 #endif
2151
2152         if (val != cs->relax_domain_level) {
2153                 cs->relax_domain_level = val;
2154                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
2155                     is_sched_load_balance(cs))
2156                         rebuild_sched_domains_locked();
2157         }
2158
2159         return 0;
2160 }
2161
2162 /**
2163  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
2164  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
2165  *
2166  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
2167  * function is called with cpuset_rwsem held, cpuset membership stays
2168  * stable.
2169  */
2170 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
2171 {
2172         struct css_task_iter it;
2173         struct task_struct *task;
2174
2175         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
2176         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
2177                 cpuset_update_task_spread_flags(cs, task);
2178         css_task_iter_end(&it);
2179 }
2180
2181 /*
2182  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
2183  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
2184  * cs:          the cpuset to update
2185  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
2186  *
2187  * Call with cpuset_rwsem held.
2188  */
2189
2190 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
2191                        int turning_on)
2192 {
2193         struct cpuset *trialcs;
2194         int balance_flag_changed;
2195         int spread_flag_changed;
2196         int err;
2197
2198         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2199         if (!trialcs)
2200                 return -ENOMEM;
2201
2202         if (turning_on)
2203                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
2204         else
2205                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
2206
2207         err = validate_change(cs, trialcs);
2208         if (err < 0)
2209                 goto out;
2210
2211         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
2212                                 is_sched_load_balance(trialcs));
2213
2214         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
2215                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
2216
2217         spin_lock_irq(&callback_lock);
2218         cs->flags = trialcs->flags;
2219         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2220
2221         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
2222                 rebuild_sched_domains_locked();
2223
2224         if (spread_flag_changed)
2225                 update_tasks_flags(cs);
2226 out:
2227         free_cpuset(trialcs);
2228         return err;
2229 }
2230
2231 /**
2232  * update_prstate - update partition_root_state
2233  * @cs: the cpuset to update
2234  * @new_prs: new partition root state
2235  * Return: 0 if successful, != 0 if error
2236  *
2237  * Call with cpuset_rwsem held.
2238  */
2239 static int update_prstate(struct cpuset *cs, int new_prs)
2240 {
2241         int err = PERR_NONE, old_prs = cs->partition_root_state;
2242         bool sched_domain_rebuilt = false;
2243         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
2244         struct tmpmasks tmpmask;
2245
2246         if (old_prs == new_prs)
2247                 return 0;
2248
2249         /*
2250          * For a previously invalid partition root, leave it at being
2251          * invalid if new_prs is not "member".
2252          */
2253         if (new_prs && is_prs_invalid(old_prs)) {
2254                 cs->partition_root_state = -new_prs;
2255                 return 0;
2256         }
2257
2258         if (alloc_cpumasks(NULL, &tmpmask))
2259                 return -ENOMEM;
2260
2261         if (!old_prs) {
2262                 /*
2263                  * Turning on partition root requires setting the
2264                  * CS_CPU_EXCLUSIVE bit implicitly as well and cpus_allowed
2265                  * cannot be empty.
2266                  */
2267                 if (cpumask_empty(cs->cpus_allowed)) {
2268                         err = PERR_CPUSEMPTY;
2269                         goto out;
2270                 }
2271
2272                 err = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 1);
2273                 if (err) {
2274                         err = PERR_NOTEXCL;
2275                         goto out;
2276                 }
2277
2278                 err = update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_enable,
2279                                                      NULL, &tmpmask);
2280                 if (err) {
2281                         update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2282                         goto out;
2283                 }
2284
2285                 if (new_prs == PRS_ISOLATED) {
2286                         /*
2287                          * Disable the load balance flag should not return an
2288                          * error unless the system is running out of memory.
2289                          */
2290                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2291                         sched_domain_rebuilt = true;
2292                 }
2293         } else if (old_prs && new_prs) {
2294                 /*
2295                  * A change in load balance state only, no change in cpumasks.
2296                  */
2297                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, (new_prs != PRS_ISOLATED));
2298                 sched_domain_rebuilt = true;
2299                 goto out;       /* Sched domain is rebuilt in update_flag() */
2300         } else {
2301                 /*
2302                  * Switching back to member is always allowed even if it
2303                  * disables child partitions.
2304                  */
2305                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable, NULL,
2306                                                &tmpmask);
2307
2308                 /*
2309                  * If there are child partitions, they will all become invalid.
2310                  */
2311                 if (unlikely(cs->nr_subparts_cpus)) {
2312                         spin_lock_irq(&callback_lock);
2313                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
2314                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
2315                         compute_effective_cpumask(cs->effective_cpus, cs, parent);
2316                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2317                 }
2318
2319                 /* Turning off CS_CPU_EXCLUSIVE will not return error */
2320                 update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, 0);
2321
2322                 if (!is_sched_load_balance(cs)) {
2323                         /* Make sure load balance is on */
2324                         update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 1);
2325                         sched_domain_rebuilt = true;
2326                 }
2327         }
2328
2329         update_tasks_cpumask(parent, tmpmask.new_cpus);
2330
2331         if (parent->child_ecpus_count)
2332                 update_sibling_cpumasks(parent, cs, &tmpmask);
2333
2334         if (!sched_domain_rebuilt)
2335                 rebuild_sched_domains_locked();
2336 out:
2337         /*
2338          * Make partition invalid if an error happen
2339          */
2340         if (err)
2341                 new_prs = -new_prs;
2342         spin_lock_irq(&callback_lock);
2343         cs->partition_root_state = new_prs;
2344         WRITE_ONCE(cs->prs_err, err);
2345         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2346         /*
2347          * Update child cpusets, if present.
2348          * Force update if switching back to member.
2349          */
2350         if (!list_empty(&cs->css.children))
2351                 update_cpumasks_hier(cs, &tmpmask, !new_prs);
2352
2353         notify_partition_change(cs, old_prs);
2354         free_cpumasks(NULL, &tmpmask);
2355         return 0;
2356 }
2357
2358 /*
2359  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
2360  *
2361  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
2362  * event frequency meter.  There are four routines:
2363  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
2364  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
2365  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
2366  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
2367  *
2368  * A common data structure is passed to each of these routines,
2369  * which is used to keep track of the state required to manage the
2370  * frequency meter and its digital filter.
2371  *
2372  * The filter works on the number of events marked per unit time.
2373  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
2374  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
2375  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
2376  *
2377  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
2378  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
2379  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
2380  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
2381  *
2382  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
2383  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
2384  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
2385  * will be stable.
2386  *
2387  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
2388  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
2389  *
2390  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
2391  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
2392  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
2393  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
2394  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
2395  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
2396  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
2397  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
2398  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
2399  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
2400  * each event.
2401  */
2402
2403 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
2404 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
2405 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
2406 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
2407
2408 /* Initialize a frequency meter */
2409 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
2410 {
2411         fmp->cnt = 0;
2412         fmp->val = 0;
2413         fmp->time = 0;
2414         spin_lock_init(&fmp->lock);
2415 }
2416
2417 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
2418 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
2419 {
2420         time64_t now;
2421         u32 ticks;
2422
2423         now = ktime_get_seconds();
2424         ticks = now - fmp->time;
2425
2426         if (ticks == 0)
2427                 return;
2428
2429         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
2430         while (ticks-- > 0)
2431                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
2432         fmp->time = now;
2433
2434         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
2435         fmp->cnt = 0;
2436 }
2437
2438 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
2439 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
2440 {
2441         spin_lock(&fmp->lock);
2442         fmeter_update(fmp);
2443         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
2444         spin_unlock(&fmp->lock);
2445 }
2446
2447 /* Process any previous ticks, then return current value. */
2448 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
2449 {
2450         int val;
2451
2452         spin_lock(&fmp->lock);
2453         fmeter_update(fmp);
2454         val = fmp->val;
2455         spin_unlock(&fmp->lock);
2456         return val;
2457 }
2458
2459 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
2460
2461 /*
2462  * Check to see if a cpuset can accept a new task
2463  * For v1, cpus_allowed and mems_allowed can't be empty.
2464  * For v2, effective_cpus can't be empty.
2465  * Note that in v1, effective_cpus = cpus_allowed.
2466  */
2467 static int cpuset_can_attach_check(struct cpuset *cs)
2468 {
2469         if (cpumask_empty(cs->effective_cpus) ||
2470            (!is_in_v2_mode() && nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2471                 return -ENOSPC;
2472         return 0;
2473 }
2474
2475 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_rwsem held */
2476 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2477 {
2478         struct cgroup_subsys_state *css;
2479         struct cpuset *cs;
2480         struct task_struct *task;
2481         int ret;
2482
2483         /* used later by cpuset_attach() */
2484         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
2485         cs = css_cs(css);
2486
2487         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2488
2489         /* Check to see if task is allowed in the cpuset */
2490         ret = cpuset_can_attach_check(cs);
2491         if (ret)
2492                 goto out_unlock;
2493
2494         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
2495                 ret = task_can_attach(task, cs->effective_cpus);
2496                 if (ret)
2497                         goto out_unlock;
2498                 ret = security_task_setscheduler(task);
2499                 if (ret)
2500                         goto out_unlock;
2501         }
2502
2503         /*
2504          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
2505          * changes which zero cpus/mems_allowed.
2506          */
2507         cs->attach_in_progress++;
2508 out_unlock:
2509         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2510         return ret;
2511 }
2512
2513 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2514 {
2515         struct cgroup_subsys_state *css;
2516         struct cpuset *cs;
2517
2518         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2519         cs = css_cs(css);
2520
2521         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2522         cs->attach_in_progress--;
2523         if (!cs->attach_in_progress)
2524                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2525         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2526 }
2527
2528 /*
2529  * Protected by cpuset_rwsem. cpus_attach is used only by cpuset_attach_task()
2530  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
2531  * allocate from cpuset_init().
2532  */
2533 static cpumask_var_t cpus_attach;
2534 static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
2535
2536 static void cpuset_attach_task(struct cpuset *cs, struct task_struct *task)
2537 {
2538         percpu_rwsem_assert_held(&cpuset_rwsem);
2539
2540         if (cs != &top_cpuset)
2541                 guarantee_online_cpus(task, cpus_attach);
2542         else
2543                 cpumask_andnot(cpus_attach, task_cpu_possible_mask(task),
2544                                cs->subparts_cpus);
2545         /*
2546          * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
2547          * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
2548          */
2549         WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
2550
2551         cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
2552         cpuset_update_task_spread_flags(cs, task);
2553 }
2554
2555 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
2556 {
2557         struct task_struct *task;
2558         struct task_struct *leader;
2559         struct cgroup_subsys_state *css;
2560         struct cpuset *cs;
2561         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
2562         bool cpus_updated, mems_updated;
2563
2564         cgroup_taskset_first(tset, &css);
2565         cs = css_cs(css);
2566
2567         lockdep_assert_cpus_held();     /* see cgroup_attach_lock() */
2568         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2569         cpus_updated = !cpumask_equal(cs->effective_cpus,
2570                                       oldcs->effective_cpus);
2571         mems_updated = !nodes_equal(cs->effective_mems, oldcs->effective_mems);
2572
2573         /*
2574          * In the default hierarchy, enabling cpuset in the child cgroups
2575          * will trigger a number of cpuset_attach() calls with no change
2576          * in effective cpus and mems. In that case, we can optimize out
2577          * by skipping the task iteration and update.
2578          */
2579         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
2580             !cpus_updated && !mems_updated) {
2581                 cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2582                 goto out;
2583         }
2584
2585         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
2586
2587         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
2588                 cpuset_attach_task(cs, task);
2589
2590         /*
2591          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
2592          * sleep and should be moved outside migration path proper. Skip it
2593          * if there is no change in effective_mems and CS_MEMORY_MIGRATE is
2594          * not set.
2595          */
2596         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
2597         if (!is_memory_migrate(cs) && !mems_updated)
2598                 goto out;
2599
2600         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
2601                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
2602
2603                 if (mm) {
2604                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
2605
2606                         /*
2607                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
2608                          * here, except if this task is being moved
2609                          * automatically due to hotplug.  In that case
2610                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
2611                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
2612                          * migrate mm from.
2613                          */
2614                         if (is_memory_migrate(cs))
2615                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
2616                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
2617                         else
2618                                 mmput(mm);
2619                 }
2620         }
2621
2622 out:
2623         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
2624
2625         cs->attach_in_progress--;
2626         if (!cs->attach_in_progress)
2627                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
2628
2629         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2630 }
2631
2632 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
2633
2634 typedef enum {
2635         FILE_MEMORY_MIGRATE,
2636         FILE_CPULIST,
2637         FILE_MEMLIST,
2638         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2639         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2640         FILE_SUBPARTS_CPULIST,
2641         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2642         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2643         FILE_MEM_HARDWALL,
2644         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
2645         FILE_PARTITION_ROOT,
2646         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
2647         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
2648         FILE_MEMORY_PRESSURE,
2649         FILE_SPREAD_PAGE,
2650         FILE_SPREAD_SLAB,
2651 } cpuset_filetype_t;
2652
2653 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2654                             u64 val)
2655 {
2656         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2657         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2658         int retval = 0;
2659
2660         cpus_read_lock();
2661         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2662         if (!is_cpuset_online(cs)) {
2663                 retval = -ENODEV;
2664                 goto out_unlock;
2665         }
2666
2667         switch (type) {
2668         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2669                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
2670                 break;
2671         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2672                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
2673                 break;
2674         case FILE_MEM_HARDWALL:
2675                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
2676                 break;
2677         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2678                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
2679                 break;
2680         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2681                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
2682                 break;
2683         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2684                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
2685                 break;
2686         case FILE_SPREAD_PAGE:
2687                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
2688                 break;
2689         case FILE_SPREAD_SLAB:
2690                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
2691                 break;
2692         default:
2693                 retval = -EINVAL;
2694                 break;
2695         }
2696 out_unlock:
2697         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2698         cpus_read_unlock();
2699         return retval;
2700 }
2701
2702 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
2703                             s64 val)
2704 {
2705         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2706         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2707         int retval = -ENODEV;
2708
2709         cpus_read_lock();
2710         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2711         if (!is_cpuset_online(cs))
2712                 goto out_unlock;
2713
2714         switch (type) {
2715         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2716                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
2717                 break;
2718         default:
2719                 retval = -EINVAL;
2720                 break;
2721         }
2722 out_unlock:
2723         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2724         cpus_read_unlock();
2725         return retval;
2726 }
2727
2728 /*
2729  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
2730  */
2731 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
2732                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2733 {
2734         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2735         struct cpuset *trialcs;
2736         int retval = -ENODEV;
2737
2738         buf = strstrip(buf);
2739
2740         /*
2741          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
2742          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
2743          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
2744          * which can execute.
2745          *
2746          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
2747          * resources, wait for the previously scheduled operations before
2748          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
2749          * after execution capability is restored.
2750          *
2751          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
2752          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
2753          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
2754          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
2755          * protection is okay as we check whether @cs is online after
2756          * grabbing cpuset_rwsem anyway.  This only happens on the legacy
2757          * hierarchies.
2758          */
2759         css_get(&cs->css);
2760         kernfs_break_active_protection(of->kn);
2761         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2762
2763         cpus_read_lock();
2764         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2765         if (!is_cpuset_online(cs))
2766                 goto out_unlock;
2767
2768         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
2769         if (!trialcs) {
2770                 retval = -ENOMEM;
2771                 goto out_unlock;
2772         }
2773
2774         switch (of_cft(of)->private) {
2775         case FILE_CPULIST:
2776                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
2777                 break;
2778         case FILE_MEMLIST:
2779                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
2780                 break;
2781         default:
2782                 retval = -EINVAL;
2783                 break;
2784         }
2785
2786         free_cpuset(trialcs);
2787 out_unlock:
2788         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2789         cpus_read_unlock();
2790         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
2791         css_put(&cs->css);
2792         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
2793         return retval ?: nbytes;
2794 }
2795
2796 /*
2797  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
2798  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
2799  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
2800  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
2801  * and since these maps can change value dynamically, one could read
2802  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
2803  */
2804 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
2805 {
2806         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
2807         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
2808         int ret = 0;
2809
2810         spin_lock_irq(&callback_lock);
2811
2812         switch (type) {
2813         case FILE_CPULIST:
2814                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
2815                 break;
2816         case FILE_MEMLIST:
2817                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
2818                 break;
2819         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
2820                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
2821                 break;
2822         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
2823                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
2824                 break;
2825         case FILE_SUBPARTS_CPULIST:
2826                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->subparts_cpus));
2827                 break;
2828         default:
2829                 ret = -EINVAL;
2830         }
2831
2832         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2833         return ret;
2834 }
2835
2836 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2837 {
2838         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2839         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2840         switch (type) {
2841         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
2842                 return is_cpu_exclusive(cs);
2843         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
2844                 return is_mem_exclusive(cs);
2845         case FILE_MEM_HARDWALL:
2846                 return is_mem_hardwall(cs);
2847         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
2848                 return is_sched_load_balance(cs);
2849         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
2850                 return is_memory_migrate(cs);
2851         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
2852                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
2853         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
2854                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
2855         case FILE_SPREAD_PAGE:
2856                 return is_spread_page(cs);
2857         case FILE_SPREAD_SLAB:
2858                 return is_spread_slab(cs);
2859         default:
2860                 BUG();
2861         }
2862
2863         /* Unreachable but makes gcc happy */
2864         return 0;
2865 }
2866
2867 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
2868 {
2869         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2870         cpuset_filetype_t type = cft->private;
2871         switch (type) {
2872         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
2873                 return cs->relax_domain_level;
2874         default:
2875                 BUG();
2876         }
2877
2878         /* Unreachable but makes gcc happy */
2879         return 0;
2880 }
2881
2882 static int sched_partition_show(struct seq_file *seq, void *v)
2883 {
2884         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(seq));
2885         const char *err, *type = NULL;
2886
2887         switch (cs->partition_root_state) {
2888         case PRS_ROOT:
2889                 seq_puts(seq, "root\n");
2890                 break;
2891         case PRS_ISOLATED:
2892                 seq_puts(seq, "isolated\n");
2893                 break;
2894         case PRS_MEMBER:
2895                 seq_puts(seq, "member\n");
2896                 break;
2897         case PRS_INVALID_ROOT:
2898                 type = "root";
2899                 fallthrough;
2900         case PRS_INVALID_ISOLATED:
2901                 if (!type)
2902                         type = "isolated";
2903                 err = perr_strings[READ_ONCE(cs->prs_err)];
2904                 if (err)
2905                         seq_printf(seq, "%s invalid (%s)\n", type, err);
2906                 else
2907                         seq_printf(seq, "%s invalid\n", type);
2908                 break;
2909         }
2910         return 0;
2911 }
2912
2913 static ssize_t sched_partition_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2914                                      size_t nbytes, loff_t off)
2915 {
2916         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
2917         int val;
2918         int retval = -ENODEV;
2919
2920         buf = strstrip(buf);
2921
2922         /*
2923          * Convert "root" to ENABLED, and convert "member" to DISABLED.
2924          */
2925         if (!strcmp(buf, "root"))
2926                 val = PRS_ROOT;
2927         else if (!strcmp(buf, "member"))
2928                 val = PRS_MEMBER;
2929         else if (!strcmp(buf, "isolated"))
2930                 val = PRS_ISOLATED;
2931         else
2932                 return -EINVAL;
2933
2934         css_get(&cs->css);
2935         cpus_read_lock();
2936         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
2937         if (!is_cpuset_online(cs))
2938                 goto out_unlock;
2939
2940         retval = update_prstate(cs, val);
2941 out_unlock:
2942         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
2943         cpus_read_unlock();
2944         css_put(&cs->css);
2945         return retval ?: nbytes;
2946 }
2947
2948 /*
2949  * for the common functions, 'private' gives the type of file
2950  */
2951
2952 static struct cftype legacy_files[] = {
2953         {
2954                 .name = "cpus",
2955                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2956                 .write = cpuset_write_resmask,
2957                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
2958                 .private = FILE_CPULIST,
2959         },
2960
2961         {
2962                 .name = "mems",
2963                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2964                 .write = cpuset_write_resmask,
2965                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
2966                 .private = FILE_MEMLIST,
2967         },
2968
2969         {
2970                 .name = "effective_cpus",
2971                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2972                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
2973         },
2974
2975         {
2976                 .name = "effective_mems",
2977                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
2978                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
2979         },
2980
2981         {
2982                 .name = "cpu_exclusive",
2983                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2984                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2985                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
2986         },
2987
2988         {
2989                 .name = "mem_exclusive",
2990                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2991                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2992                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
2993         },
2994
2995         {
2996                 .name = "mem_hardwall",
2997                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
2998                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
2999                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
3000         },
3001
3002         {
3003                 .name = "sched_load_balance",
3004                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3005                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3006                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
3007         },
3008
3009         {
3010                 .name = "sched_relax_domain_level",
3011                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
3012                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
3013                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
3014         },
3015
3016         {
3017                 .name = "memory_migrate",
3018                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3019                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3020                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
3021         },
3022
3023         {
3024                 .name = "memory_pressure",
3025                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3026                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
3027         },
3028
3029         {
3030                 .name = "memory_spread_page",
3031                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3032                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3033                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
3034         },
3035
3036         {
3037                 .name = "memory_spread_slab",
3038                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3039                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3040                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
3041         },
3042
3043         {
3044                 .name = "memory_pressure_enabled",
3045                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
3046                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
3047                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
3048                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
3049         },
3050
3051         { }     /* terminate */
3052 };
3053
3054 /*
3055  * This is currently a minimal set for the default hierarchy. It can be
3056  * expanded later on by migrating more features and control files from v1.
3057  */
3058 static struct cftype dfl_files[] = {
3059         {
3060                 .name = "cpus",
3061                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3062                 .write = cpuset_write_resmask,
3063                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
3064                 .private = FILE_CPULIST,
3065                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3066         },
3067
3068         {
3069                 .name = "mems",
3070                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3071                 .write = cpuset_write_resmask,
3072                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
3073                 .private = FILE_MEMLIST,
3074                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3075         },
3076
3077         {
3078                 .name = "cpus.effective",
3079                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3080                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
3081         },
3082
3083         {
3084                 .name = "mems.effective",
3085                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3086                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
3087         },
3088
3089         {
3090                 .name = "cpus.partition",
3091                 .seq_show = sched_partition_show,
3092                 .write = sched_partition_write,
3093                 .private = FILE_PARTITION_ROOT,
3094                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
3095                 .file_offset = offsetof(struct cpuset, partition_file),
3096         },
3097
3098         {
3099                 .name = "cpus.subpartitions",
3100                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
3101                 .private = FILE_SUBPARTS_CPULIST,
3102                 .flags = CFTYPE_DEBUG,
3103         },
3104
3105         { }     /* terminate */
3106 };
3107
3108
3109 /**
3110  * cpuset_css_alloc - Allocate a cpuset css
3111  * @parent_css: Parent css of the control group that the new cpuset will be
3112  *              part of
3113  * Return: cpuset css on success, -ENOMEM on failure.
3114  *
3115  * Allocate and initialize a new cpuset css, for non-NULL @parent_css, return
3116  * top cpuset css otherwise.
3117  */
3118 static struct cgroup_subsys_state *
3119 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
3120 {
3121         struct cpuset *cs;
3122
3123         if (!parent_css)
3124                 return &top_cpuset.css;
3125
3126         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
3127         if (!cs)
3128                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3129
3130         if (alloc_cpumasks(cs, NULL)) {
3131                 kfree(cs);
3132                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3133         }
3134
3135         __set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
3136         nodes_clear(cs->mems_allowed);
3137         nodes_clear(cs->effective_mems);
3138         fmeter_init(&cs->fmeter);
3139         cs->relax_domain_level = -1;
3140
3141         /* Set CS_MEMORY_MIGRATE for default hierarchy */
3142         if (cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys))
3143                 __set_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
3144
3145         return &cs->css;
3146 }
3147
3148 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
3149 {
3150         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3151         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
3152         struct cpuset *tmp_cs;
3153         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3154
3155         if (!parent)
3156                 return 0;
3157
3158         cpus_read_lock();
3159         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3160
3161         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
3162         if (is_spread_page(parent))
3163                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
3164         if (is_spread_slab(parent))
3165                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
3166
3167         cpuset_inc();
3168
3169         spin_lock_irq(&callback_lock);
3170         if (is_in_v2_mode()) {
3171                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
3172                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
3173                 cs->use_parent_ecpus = true;
3174                 parent->child_ecpus_count++;
3175         }
3176         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3177
3178         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
3179                 goto out_unlock;
3180
3181         /*
3182          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
3183          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
3184          * historical reasons - the flag may be specified during mount.
3185          *
3186          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
3187          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
3188          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
3189          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
3190          * users who wish to allow that scenario, then this could be
3191          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
3192          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
3193          */
3194         rcu_read_lock();
3195         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
3196                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
3197                         rcu_read_unlock();
3198                         goto out_unlock;
3199                 }
3200         }
3201         rcu_read_unlock();
3202
3203         spin_lock_irq(&callback_lock);
3204         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
3205         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
3206         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
3207         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
3208         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3209 out_unlock:
3210         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3211         cpus_read_unlock();
3212         return 0;
3213 }
3214
3215 /*
3216  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
3217  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
3218  * will call rebuild_sched_domains_locked(). That is not needed
3219  * in the default hierarchy where only changes in partition
3220  * will cause repartitioning.
3221  *
3222  * If the cpuset has the 'sched.partition' flag enabled, simulate
3223  * turning 'sched.partition" off.
3224  */
3225
3226 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
3227 {
3228         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3229
3230         cpus_read_lock();
3231         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3232
3233         if (is_partition_valid(cs))
3234                 update_prstate(cs, 0);
3235
3236         if (!cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) &&
3237             is_sched_load_balance(cs))
3238                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
3239
3240         if (cs->use_parent_ecpus) {
3241                 struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
3242
3243                 cs->use_parent_ecpus = false;
3244                 parent->child_ecpus_count--;
3245         }
3246
3247         cpuset_dec();
3248         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
3249
3250         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3251         cpus_read_unlock();
3252 }
3253
3254 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
3255 {
3256         struct cpuset *cs = css_cs(css);
3257
3258         free_cpuset(cs);
3259 }
3260
3261 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
3262 {
3263         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3264         spin_lock_irq(&callback_lock);
3265
3266         if (is_in_v2_mode()) {
3267                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
3268                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
3269         } else {
3270                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
3271                              top_cpuset.effective_cpus);
3272                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
3273         }
3274
3275         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3276         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3277 }
3278
3279 /*
3280  * In case the child is cloned into a cpuset different from its parent,
3281  * additional checks are done to see if the move is allowed.
3282  */
3283 static int cpuset_can_fork(struct task_struct *task, struct css_set *cset)
3284 {
3285         struct cpuset *cs = css_cs(cset->subsys[cpuset_cgrp_id]);
3286         bool same_cs;
3287         int ret;
3288
3289         rcu_read_lock();
3290         same_cs = (cs == task_cs(current));
3291         rcu_read_unlock();
3292
3293         if (same_cs)
3294                 return 0;
3295
3296         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
3297         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3298
3299         /* Check to see if task is allowed in the cpuset */
3300         ret = cpuset_can_attach_check(cs);
3301         if (ret)
3302                 goto out_unlock;
3303
3304         ret = task_can_attach(task, cs->effective_cpus);
3305         if (ret)
3306                 goto out_unlock;
3307
3308         ret = security_task_setscheduler(task);
3309         if (ret)
3310                 goto out_unlock;
3311
3312         /*
3313          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
3314          * changes which zero cpus/mems_allowed.
3315          */
3316         cs->attach_in_progress++;
3317 out_unlock:
3318         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3319         return ret;
3320 }
3321
3322 static void cpuset_cancel_fork(struct task_struct *task, struct css_set *cset)
3323 {
3324         struct cpuset *cs = css_cs(cset->subsys[cpuset_cgrp_id]);
3325         bool same_cs;
3326
3327         rcu_read_lock();
3328         same_cs = (cs == task_cs(current));
3329         rcu_read_unlock();
3330
3331         if (same_cs)
3332                 return;
3333
3334         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3335         cs->attach_in_progress--;
3336         if (!cs->attach_in_progress)
3337                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
3338         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3339 }
3340
3341 /*
3342  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
3343  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
3344  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
3345  */
3346 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
3347 {
3348         struct cpuset *cs;
3349         bool same_cs;
3350
3351         rcu_read_lock();
3352         cs = task_cs(task);
3353         same_cs = (cs == task_cs(current));
3354         rcu_read_unlock();
3355
3356         if (same_cs) {
3357                 if (cs == &top_cpuset)
3358                         return;
3359
3360                 set_cpus_allowed_ptr(task, current->cpus_ptr);
3361                 task->mems_allowed = current->mems_allowed;
3362                 return;
3363         }
3364
3365         /* CLONE_INTO_CGROUP */
3366         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3367         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
3368         cpuset_attach_task(cs, task);
3369
3370         cs->attach_in_progress--;
3371         if (!cs->attach_in_progress)
3372                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
3373
3374         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3375 }
3376
3377 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
3378         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
3379         .css_online     = cpuset_css_online,
3380         .css_offline    = cpuset_css_offline,
3381         .css_free       = cpuset_css_free,
3382         .can_attach     = cpuset_can_attach,
3383         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
3384         .attach         = cpuset_attach,
3385         .post_attach    = cpuset_post_attach,
3386         .bind           = cpuset_bind,
3387         .can_fork       = cpuset_can_fork,
3388         .cancel_fork    = cpuset_cancel_fork,
3389         .fork           = cpuset_fork,
3390         .legacy_cftypes = legacy_files,
3391         .dfl_cftypes    = dfl_files,
3392         .early_init     = true,
3393         .threaded       = true,
3394 };
3395
3396 /**
3397  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
3398  *
3399  * Description: Initialize top_cpuset
3400  **/
3401
3402 int __init cpuset_init(void)
3403 {
3404         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
3405         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
3406         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&top_cpuset.subparts_cpus, GFP_KERNEL));
3407
3408         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
3409         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
3410         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
3411         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
3412
3413         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
3414         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
3415         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
3416
3417         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
3418
3419         return 0;
3420 }
3421
3422 /*
3423  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
3424  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
3425  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
3426  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
3427  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
3428  */
3429 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
3430 {
3431         struct cpuset *parent;
3432
3433         /*
3434          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
3435          * has online cpus, so can't be empty).
3436          */
3437         parent = parent_cs(cs);
3438         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
3439                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
3440                 parent = parent_cs(parent);
3441
3442         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
3443                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
3444                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
3445                 pr_cont("\n");
3446         }
3447 }
3448
3449 static void
3450 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
3451                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3452                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
3453 {
3454         bool is_empty;
3455
3456         spin_lock_irq(&callback_lock);
3457         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
3458         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3459         cs->mems_allowed = *new_mems;
3460         cs->effective_mems = *new_mems;
3461         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3462
3463         /*
3464          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
3465          * as the tasks will be migrated to an ancestor.
3466          */
3467         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
3468                 update_tasks_cpumask(cs, new_cpus);
3469         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
3470                 update_tasks_nodemask(cs);
3471
3472         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
3473                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
3474
3475         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3476
3477         /*
3478          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
3479          * This is full cgroup operation which will also call back into
3480          * cpuset. Should be done outside any lock.
3481          */
3482         if (is_empty)
3483                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
3484
3485         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3486 }
3487
3488 static void
3489 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
3490                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
3491                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
3492 {
3493         /* A partition root is allowed to have empty effective cpus */
3494         if (cpumask_empty(new_cpus) && !is_partition_valid(cs))
3495                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
3496         if (nodes_empty(*new_mems))
3497                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
3498
3499         spin_lock_irq(&callback_lock);
3500         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
3501         cs->effective_mems = *new_mems;
3502         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3503
3504         if (cpus_updated)
3505                 update_tasks_cpumask(cs, new_cpus);
3506         if (mems_updated)
3507                 update_tasks_nodemask(cs);
3508 }
3509
3510 static bool force_rebuild;
3511
3512 void cpuset_force_rebuild(void)
3513 {
3514         force_rebuild = true;
3515 }
3516
3517 /**
3518  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
3519  * @cs: cpuset in interest
3520  * @tmp: the tmpmasks structure pointer
3521  *
3522  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
3523  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
3524  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
3525  */
3526 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs, struct tmpmasks *tmp)
3527 {
3528         static cpumask_t new_cpus;
3529         static nodemask_t new_mems;
3530         bool cpus_updated;
3531         bool mems_updated;
3532         struct cpuset *parent;
3533 retry:
3534         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
3535
3536         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3537
3538         /*
3539          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
3540          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
3541          */
3542         if (cs->attach_in_progress) {
3543                 percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3544                 goto retry;
3545         }
3546
3547         parent = parent_cs(cs);
3548         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3549         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent->effective_mems);
3550
3551         if (cs->nr_subparts_cpus)
3552                 /*
3553                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3554                  * do not show up in effective_cpus.
3555                  */
3556                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus, cs->subparts_cpus);
3557
3558         if (!tmp || !cs->partition_root_state)
3559                 goto update_tasks;
3560
3561         /*
3562          * In the unlikely event that a partition root has empty
3563          * effective_cpus with tasks, we will have to invalidate child
3564          * partitions, if present, by setting nr_subparts_cpus to 0 to
3565          * reclaim their cpus.
3566          */
3567         if (cs->nr_subparts_cpus && is_partition_valid(cs) &&
3568             cpumask_empty(&new_cpus) && partition_is_populated(cs, NULL)) {
3569                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3570                 cs->nr_subparts_cpus = 0;
3571                 cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3572                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3573                 compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3574         }
3575
3576         /*
3577          * Force the partition to become invalid if either one of
3578          * the following conditions hold:
3579          * 1) empty effective cpus but not valid empty partition.
3580          * 2) parent is invalid or doesn't grant any cpus to child
3581          *    partitions.
3582          */
3583         if (is_partition_valid(cs) && (!parent->nr_subparts_cpus ||
3584            (cpumask_empty(&new_cpus) && partition_is_populated(cs, NULL)))) {
3585                 int old_prs, parent_prs;
3586
3587                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_disable, NULL, tmp);
3588                 if (cs->nr_subparts_cpus) {
3589                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3590                         cs->nr_subparts_cpus = 0;
3591                         cpumask_clear(cs->subparts_cpus);
3592                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3593                         compute_effective_cpumask(&new_cpus, cs, parent);
3594                 }
3595
3596                 old_prs = cs->partition_root_state;
3597                 parent_prs = parent->partition_root_state;
3598                 if (is_partition_valid(cs)) {
3599                         spin_lock_irq(&callback_lock);
3600                         make_partition_invalid(cs);
3601                         spin_unlock_irq(&callback_lock);
3602                         if (is_prs_invalid(parent_prs))
3603                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_INVPARENT);
3604                         else if (!parent_prs)
3605                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_NOTPART);
3606                         else
3607                                 WRITE_ONCE(cs->prs_err, PERR_HOTPLUG);
3608                         notify_partition_change(cs, old_prs);
3609                 }
3610                 cpuset_force_rebuild();
3611         }
3612
3613         /*
3614          * On the other hand, an invalid partition root may be transitioned
3615          * back to a regular one.
3616          */
3617         else if (is_partition_valid(parent) && is_partition_invalid(cs)) {
3618                 update_parent_subparts_cpumask(cs, partcmd_update, NULL, tmp);
3619                 if (is_partition_valid(cs))
3620                         cpuset_force_rebuild();
3621         }
3622
3623 update_tasks:
3624         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
3625         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
3626         if (!cpus_updated && !mems_updated)
3627                 goto unlock;    /* Hotplug doesn't affect this cpuset */
3628
3629         if (mems_updated)
3630                 check_insane_mems_config(&new_mems);
3631
3632         if (is_in_v2_mode())
3633                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
3634                                      cpus_updated, mems_updated);
3635         else
3636                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
3637                                             cpus_updated, mems_updated);
3638
3639 unlock:
3640         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3641 }
3642
3643 /**
3644  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
3645  *
3646  * This function is called after either CPU or memory configuration has
3647  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
3648  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
3649  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
3650  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
3651  *
3652  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
3653  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
3654  * all descendants.
3655  *
3656  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
3657  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
3658  */
3659 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
3660 {
3661         static cpumask_t new_cpus;
3662         static nodemask_t new_mems;
3663         bool cpus_updated, mems_updated;
3664         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
3665         struct tmpmasks tmp, *ptmp = NULL;
3666
3667         if (on_dfl && !alloc_cpumasks(NULL, &tmp))
3668                 ptmp = &tmp;
3669
3670         percpu_down_write(&cpuset_rwsem);
3671
3672         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
3673         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
3674         new_mems = node_states[N_MEMORY];
3675
3676         /*
3677          * If subparts_cpus is populated, it is likely that the check below
3678          * will produce a false positive on cpus_updated when the cpu list
3679          * isn't changed. It is extra work, but it is better to be safe.
3680          */
3681         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3682         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
3683
3684         /*
3685          * In the rare case that hotplug removes all the cpus in subparts_cpus,
3686          * we assumed that cpus are updated.
3687          */
3688         if (!cpus_updated && top_cpuset.nr_subparts_cpus)
3689                 cpus_updated = true;
3690
3691         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
3692         if (cpus_updated) {
3693                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3694                 if (!on_dfl)
3695                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
3696                 /*
3697                  * Make sure that CPUs allocated to child partitions
3698                  * do not show up in effective_cpus. If no CPU is left,
3699                  * we clear the subparts_cpus & let the child partitions
3700                  * fight for the CPUs again.
3701                  */
3702                 if (top_cpuset.nr_subparts_cpus) {
3703                         if (cpumask_subset(&new_cpus,
3704                                            top_cpuset.subparts_cpus)) {
3705                                 top_cpuset.nr_subparts_cpus = 0;
3706                                 cpumask_clear(top_cpuset.subparts_cpus);
3707                         } else {
3708                                 cpumask_andnot(&new_cpus, &new_cpus,
3709                                                top_cpuset.subparts_cpus);
3710                         }
3711                 }
3712                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
3713                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3714                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
3715         }
3716
3717         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
3718         if (mems_updated) {
3719                 spin_lock_irq(&callback_lock);
3720                 if (!on_dfl)
3721                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
3722                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
3723                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
3724                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
3725         }
3726
3727         percpu_up_write(&cpuset_rwsem);
3728
3729         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
3730         if (cpus_updated || mems_updated) {
3731                 struct cpuset *cs;
3732                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
3733
3734                 rcu_read_lock();
3735                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
3736                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
3737                                 continue;
3738                         rcu_read_unlock();
3739
3740                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs, ptmp);
3741
3742                         rcu_read_lock();
3743                         css_put(&cs->css);
3744                 }
3745                 rcu_read_unlock();
3746         }
3747
3748         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
3749         if (cpus_updated || force_rebuild) {
3750                 force_rebuild = false;
3751                 rebuild_sched_domains();
3752         }
3753
3754         free_cpumasks(NULL, ptmp);
3755 }
3756
3757 void cpuset_update_active_cpus(void)
3758 {
3759         /*
3760          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
3761          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
3762          * to a work item to avoid reverse locking order.
3763          */
3764         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3765 }
3766
3767 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
3768 {
3769         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
3770 }
3771
3772 /*
3773  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
3774  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
3775  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
3776  */
3777 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
3778                                 unsigned long action, void *arg)
3779 {
3780         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
3781         return NOTIFY_OK;
3782 }
3783
3784 /**
3785  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
3786  *
3787  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
3788  */
3789 void __init cpuset_init_smp(void)
3790 {
3791         /*
3792          * cpus_allowd/mems_allowed set to v2 values in the initial
3793          * cpuset_bind() call will be reset to v1 values in another
3794          * cpuset_bind() call when v1 cpuset is mounted.
3795          */
3796         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
3797
3798         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
3799         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
3800
3801         hotplug_memory_notifier(cpuset_track_online_nodes, CPUSET_CALLBACK_PRI);
3802
3803         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
3804         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
3805 }
3806
3807 /**
3808  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
3809  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
3810  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
3811  *
3812  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
3813  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3814  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
3815  * tasks cpuset, except when the task is in the top cpuset.
3816  **/
3817
3818 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
3819 {
3820         unsigned long flags;
3821         struct cpuset *cs;
3822
3823         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3824         rcu_read_lock();
3825
3826         cs = task_cs(tsk);
3827         if (cs != &top_cpuset)
3828                 guarantee_online_cpus(tsk, pmask);
3829         /*
3830          * Tasks in the top cpuset won't get update to their cpumasks
3831          * when a hotplug online/offline event happens. So we include all
3832          * offline cpus in the allowed cpu list.
3833          */
3834         if ((cs == &top_cpuset) || cpumask_empty(pmask)) {
3835                 const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3836
3837                 /*
3838                  * We first exclude cpus allocated to partitions. If there is no
3839                  * allowable online cpu left, we fall back to all possible cpus.
3840                  */
3841                 cpumask_andnot(pmask, possible_mask, top_cpuset.subparts_cpus);
3842                 if (!cpumask_intersects(pmask, cpu_online_mask))
3843                         cpumask_copy(pmask, possible_mask);
3844         }
3845
3846         rcu_read_unlock();
3847         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3848 }
3849
3850 /**
3851  * cpuset_cpus_allowed_fallback - final fallback before complete catastrophe.
3852  * @tsk: pointer to task_struct with which the scheduler is struggling
3853  *
3854  * Description: In the case that the scheduler cannot find an allowed cpu in
3855  * tsk->cpus_allowed, we fall back to task_cs(tsk)->cpus_allowed. In legacy
3856  * mode however, this value is the same as task_cs(tsk)->effective_cpus,
3857  * which will not contain a sane cpumask during cases such as cpu hotplugging.
3858  * This is the absolute last resort for the scheduler and it is only used if
3859  * _every_ other avenue has been traveled.
3860  *
3861  * Returns true if the affinity of @tsk was changed, false otherwise.
3862  **/
3863
3864 bool cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
3865 {
3866         const struct cpumask *possible_mask = task_cpu_possible_mask(tsk);
3867         const struct cpumask *cs_mask;
3868         bool changed = false;
3869
3870         rcu_read_lock();
3871         cs_mask = task_cs(tsk)->cpus_allowed;
3872         if (is_in_v2_mode() && cpumask_subset(cs_mask, possible_mask)) {
3873                 do_set_cpus_allowed(tsk, cs_mask);
3874                 changed = true;
3875         }
3876         rcu_read_unlock();
3877
3878         /*
3879          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
3880          *
3881          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
3882          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
3883          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
3884          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
3885          * which takes task_rq_lock().
3886          *
3887          * If we are called after it dropped the lock we must see all
3888          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
3889          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
3890          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
3891          *
3892          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
3893          * if required.
3894          */
3895         return changed;
3896 }
3897
3898 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
3899 {
3900         nodes_setall(current->mems_allowed);
3901 }
3902
3903 /**
3904  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
3905  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
3906  *
3907  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
3908  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
3909  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
3910  * tasks cpuset.
3911  **/
3912
3913 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
3914 {
3915         nodemask_t mask;
3916         unsigned long flags;
3917
3918         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
3919         rcu_read_lock();
3920         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
3921         rcu_read_unlock();
3922         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
3923
3924         return mask;
3925 }
3926
3927 /**
3928  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. current mems_allowed
3929  * @nodemask: the nodemask to be checked
3930  *
3931  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
3932  */
3933 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
3934 {
3935         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
3936 }
3937
3938 /*
3939  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
3940  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
3941  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
3942  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
3943  */
3944 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
3945 {
3946         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
3947                 cs = parent_cs(cs);
3948         return cs;
3949 }
3950
3951 /*
3952  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
3953  * @node: is this an allowed node?
3954  * @gfp_mask: memory allocation flags
3955  *
3956  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
3957  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
3958  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
3959  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
3960  * Otherwise, no.
3961  *
3962  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
3963  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
3964  * unless the task has been OOM killed.
3965  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
3966  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
3967  *
3968  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
3969  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
3970  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
3971  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
3972  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
3973  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
3974  *
3975  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
3976  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
3977  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
3978  * in interrupt, of course).
3979  *
3980  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
3981  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
3982  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
3983  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
3984  * affect that:
3985  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
3986  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
3987  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
3988  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
3989  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
3990  */
3991 bool cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
3992 {
3993         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
3994         bool allowed;                   /* is allocation in zone z allowed? */
3995         unsigned long flags;
3996
3997         if (in_interrupt())
3998                 return true;
3999         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
4000                 return true;
4001         /*
4002          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
4003          * been OOM killed to get memory anywhere.
4004          */
4005         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
4006                 return true;
4007         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
4008                 return false;
4009
4010         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
4011                 return true;
4012
4013         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
4014         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
4015
4016         rcu_read_lock();
4017         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
4018         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
4019         rcu_read_unlock();
4020
4021         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
4022         return allowed;
4023 }
4024
4025 /**
4026  * cpuset_spread_node() - On which node to begin search for a page
4027  *
4028  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
4029  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
4030  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
4031  * to determine on which node to start looking, as it will for
4032  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
4033  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
4034  * local node to look for a free page, rather spread the starting
4035  * node around the tasks mems_allowed nodes.
4036  *
4037  * We don't have to worry about the returned node being offline
4038  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
4039  *
4040  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
4041  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
4042  * should not be possible for the following code to return an
4043  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
4044  * is not returning the node where the allocation must be, only
4045  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
4046  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
4047  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
4048  * See kmem_cache_alloc_node().
4049  */
4050 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
4051 {
4052         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
4053 }
4054
4055 /**
4056  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
4057  */
4058 int cpuset_mem_spread_node(void)
4059 {
4060         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
4061                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
4062                         node_random(&current->mems_allowed);
4063
4064         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
4065 }
4066
4067 /**
4068  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
4069  */
4070 int cpuset_slab_spread_node(void)
4071 {
4072         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
4073                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
4074                         node_random(&current->mems_allowed);
4075
4076         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
4077 }
4078 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
4079
4080 /**
4081  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
4082  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
4083  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
4084  *
4085  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
4086  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
4087  * one of the task's memory usage might impact the memory available
4088  * to the other.
4089  **/
4090
4091 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
4092                                    const struct task_struct *tsk2)
4093 {
4094         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
4095 }
4096
4097 /**
4098  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
4099  *
4100  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
4101  * mems_allowed to the kernel log.
4102  */
4103 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
4104 {
4105         struct cgroup *cgrp;
4106
4107         rcu_read_lock();
4108
4109         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
4110         pr_cont(",cpuset=");
4111         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
4112         pr_cont(",mems_allowed=%*pbl",
4113                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
4114
4115         rcu_read_unlock();
4116 }
4117
4118 /*
4119  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
4120  * this flag is enabled by writing "1" to the special
4121  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
4122  */
4123
4124 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
4125
4126 /*
4127  * __cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
4128  *
4129  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
4130  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
4131  *
4132  * This represents the rate at which some task in the cpuset
4133  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
4134  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
4135  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
4136  * or writing dirty pages.
4137  *
4138  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
4139  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
4140  * representing the recent rate of entry into the synchronous
4141  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
4142  */
4143
4144 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
4145 {
4146         rcu_read_lock();
4147         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
4148         rcu_read_unlock();
4149 }
4150
4151 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
4152 /*
4153  * proc_cpuset_show()
4154  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
4155  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
4156  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
4157  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
4158  *    and we take cpuset_rwsem, keeping cpuset_attach() from changing it
4159  *    anyway.
4160  */
4161 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
4162                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
4163 {
4164         char *buf;
4165         struct cgroup_subsys_state *css;
4166         int retval;
4167
4168         retval = -ENOMEM;
4169         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
4170         if (!buf)
4171                 goto out;
4172
4173         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
4174         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
4175                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
4176         css_put(css);
4177         if (retval >= PATH_MAX)
4178                 retval = -ENAMETOOLONG;
4179         if (retval < 0)
4180                 goto out_free;
4181         seq_puts(m, buf);
4182         seq_putc(m, '\n');
4183         retval = 0;
4184 out_free:
4185         kfree(buf);
4186 out:
4187         return retval;
4188 }
4189 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
4190
4191 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
4192 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
4193 {
4194         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
4195                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
4196         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
4197                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
4198 }