kernel/cpuset: current_cpuset_is_being_rebound can be boolean
[muen/linux.git] / kernel / cgroup / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/sched/mm.h>
48 #include <linux/sched/task.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/security.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/stat.h>
54 #include <linux/string.h>
55 #include <linux/time.h>
56 #include <linux/time64.h>
57 #include <linux/backing-dev.h>
58 #include <linux/sort.h>
59 #include <linux/oom.h>
60 #include <linux/sched/isolation.h>
61 #include <linux/uaccess.h>
62 #include <linux/atomic.h>
63 #include <linux/mutex.h>
64 #include <linux/cgroup.h>
65 #include <linux/wait.h>
66
67 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_pre_enable_key);
68 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(cpusets_enabled_key);
69
70 /* See "Frequency meter" comments, below. */
71
72 struct fmeter {
73         int cnt;                /* unprocessed events count */
74         int val;                /* most recent output value */
75         time64_t time;          /* clock (secs) when val computed */
76         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
77 };
78
79 struct cpuset {
80         struct cgroup_subsys_state css;
81
82         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
83
84         /*
85          * On default hierarchy:
86          *
87          * The user-configured masks can only be changed by writing to
88          * cpuset.cpus and cpuset.mems, and won't be limited by the
89          * parent masks.
90          *
91          * The effective masks is the real masks that apply to the tasks
92          * in the cpuset. They may be changed if the configured masks are
93          * changed or hotplug happens.
94          *
95          * effective_mask == configured_mask & parent's effective_mask,
96          * and if it ends up empty, it will inherit the parent's mask.
97          *
98          *
99          * On legacy hierachy:
100          *
101          * The user-configured masks are always the same with effective masks.
102          */
103
104         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
105         cpumask_var_t cpus_allowed;
106         nodemask_t mems_allowed;
107
108         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
109         cpumask_var_t effective_cpus;
110         nodemask_t effective_mems;
111
112         /*
113          * This is old Memory Nodes tasks took on.
114          *
115          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
116          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
117          *   task is moved into it.
118          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
119          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
120          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
121          */
122         nodemask_t old_mems_allowed;
123
124         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
125
126         /*
127          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
128          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
129          */
130         int attach_in_progress;
131
132         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
133         int pn;
134
135         /* for custom sched domain */
136         int relax_domain_level;
137 };
138
139 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
140 {
141         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
142 }
143
144 /* Retrieve the cpuset for a task */
145 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
146 {
147         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
148 }
149
150 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
151 {
152         return css_cs(cs->css.parent);
153 }
154
155 #ifdef CONFIG_NUMA
156 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
157 {
158         return task->mempolicy;
159 }
160 #else
161 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
162 {
163         return false;
164 }
165 #endif
166
167
168 /* bits in struct cpuset flags field */
169 typedef enum {
170         CS_ONLINE,
171         CS_CPU_EXCLUSIVE,
172         CS_MEM_EXCLUSIVE,
173         CS_MEM_HARDWALL,
174         CS_MEMORY_MIGRATE,
175         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
176         CS_SPREAD_PAGE,
177         CS_SPREAD_SLAB,
178 } cpuset_flagbits_t;
179
180 /* convenient tests for these bits */
181 static inline bool is_cpuset_online(struct cpuset *cs)
182 {
183         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags) && !css_is_dying(&cs->css);
184 }
185
186 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
187 {
188         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
189 }
190
191 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
192 {
193         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
194 }
195
196 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
197 {
198         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
199 }
200
201 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
202 {
203         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
204 }
205
206 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
207 {
208         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
209 }
210
211 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
212 {
213         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
214 }
215
216 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
217 {
218         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
219 }
220
221 static struct cpuset top_cpuset = {
222         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
223                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
224 };
225
226 /**
227  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
228  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
229  * @pos_css: used for iteration
230  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
231  *
232  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
233  * with RCU read locked.
234  */
235 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
236         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
237                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
238
239 /**
240  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
241  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
242  * @pos_css: used for iteration
243  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
244  *
245  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
246  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
247  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
248  * iteration and the first node to be visited.
249  */
250 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
251         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
252                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
253
254 /*
255  * There are two global locks guarding cpuset structures - cpuset_mutex and
256  * callback_lock. We also require taking task_lock() when dereferencing a
257  * task's cpuset pointer. See "The task_lock() exception", at the end of this
258  * comment.
259  *
260  * A task must hold both locks to modify cpusets.  If a task holds
261  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
262  * is the only task able to also acquire callback_lock and be able to
263  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
264  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
265  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
266  * callback routines can briefly acquire callback_lock to query cpusets.
267  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_lock, blocking
268  * everyone else.
269  *
270  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
271  * callback_lock, as that would risk double tripping on callback_lock
272  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
273  * __alloc_pages().
274  *
275  * If a task is only holding callback_lock, then it has read-only
276  * access to cpusets.
277  *
278  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
279  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
280  * them.
281  *
282  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_lock across
283  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
284  * cpumasks and nodemasks.
285  *
286  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
287  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
288  */
289
290 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
291 static DEFINE_SPINLOCK(callback_lock);
292
293 static struct workqueue_struct *cpuset_migrate_mm_wq;
294
295 /*
296  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
297  */
298 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
299 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
300
301 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
302
303 /*
304  * Cgroup v2 behavior is used when on default hierarchy or the
305  * cgroup_v2_mode flag is set.
306  */
307 static inline bool is_in_v2_mode(void)
308 {
309         return cgroup_subsys_on_dfl(cpuset_cgrp_subsys) ||
310               (cpuset_cgrp_subsys.root->flags & CGRP_ROOT_CPUSET_V2_MODE);
311 }
312
313 /*
314  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
315  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
316  * silently switch it to mount "cgroup" instead
317  */
318 static struct dentry *cpuset_mount(struct file_system_type *fs_type,
319                          int flags, const char *unused_dev_name, void *data)
320 {
321         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
322         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENODEV);
323         if (cgroup_fs) {
324                 char mountopts[] =
325                         "cpuset,noprefix,"
326                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
327                 ret = cgroup_fs->mount(cgroup_fs, flags,
328                                            unused_dev_name, mountopts);
329                 put_filesystem(cgroup_fs);
330         }
331         return ret;
332 }
333
334 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
335         .name = "cpuset",
336         .mount = cpuset_mount,
337 };
338
339 /*
340  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
341  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
342  * until we find one that does have some online cpus.
343  *
344  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
345  * of cpu_online_mask.
346  *
347  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
348  */
349 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
350 {
351         while (!cpumask_intersects(cs->effective_cpus, cpu_online_mask)) {
352                 cs = parent_cs(cs);
353                 if (unlikely(!cs)) {
354                         /*
355                          * The top cpuset doesn't have any online cpu as a
356                          * consequence of a race between cpuset_hotplug_work
357                          * and cpu hotplug notifier.  But we know the top
358                          * cpuset's effective_cpus is on its way to to be
359                          * identical to cpu_online_mask.
360                          */
361                         cpumask_copy(pmask, cpu_online_mask);
362                         return;
363                 }
364         }
365         cpumask_and(pmask, cs->effective_cpus, cpu_online_mask);
366 }
367
368 /*
369  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
370  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
371  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
372  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
373  *
374  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
375  * of node_states[N_MEMORY].
376  *
377  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
378  */
379 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
380 {
381         while (!nodes_intersects(cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]))
382                 cs = parent_cs(cs);
383         nodes_and(*pmask, cs->effective_mems, node_states[N_MEMORY]);
384 }
385
386 /*
387  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
388  *
389  * Call with callback_lock or cpuset_mutex held.
390  */
391 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
392                                         struct task_struct *tsk)
393 {
394         if (is_spread_page(cs))
395                 task_set_spread_page(tsk);
396         else
397                 task_clear_spread_page(tsk);
398
399         if (is_spread_slab(cs))
400                 task_set_spread_slab(tsk);
401         else
402                 task_clear_spread_slab(tsk);
403 }
404
405 /*
406  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
407  *
408  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
409  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
410  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
411  */
412
413 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
414 {
415         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
416                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
417                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
418                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
419 }
420
421 /**
422  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
423  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
424  */
425 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
426 {
427         struct cpuset *trial;
428
429         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
430         if (!trial)
431                 return NULL;
432
433         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
434                 goto free_cs;
435         if (!alloc_cpumask_var(&trial->effective_cpus, GFP_KERNEL))
436                 goto free_cpus;
437
438         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
439         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
440         return trial;
441
442 free_cpus:
443         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
444 free_cs:
445         kfree(trial);
446         return NULL;
447 }
448
449 /**
450  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
451  * @trial: the trial cpuset to be freed
452  */
453 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
454 {
455         free_cpumask_var(trial->effective_cpus);
456         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
457         kfree(trial);
458 }
459
460 /*
461  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
462  *                     follows the structural rules for cpusets.
463  *
464  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
465  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
466  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
467  * cpuset_mutex held.
468  *
469  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
470  * such as list traversal that depend on the actual address of the
471  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
472  *
473  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
474  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
475  * or flags changed to new, trial values.
476  *
477  * Return 0 if valid, -errno if not.
478  */
479
480 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
481 {
482         struct cgroup_subsys_state *css;
483         struct cpuset *c, *par;
484         int ret;
485
486         rcu_read_lock();
487
488         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
489         ret = -EBUSY;
490         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
491                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
492                         goto out;
493
494         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
495         ret = 0;
496         if (cur == &top_cpuset)
497                 goto out;
498
499         par = parent_cs(cur);
500
501         /* On legacy hiearchy, we must be a subset of our parent cpuset. */
502         ret = -EACCES;
503         if (!is_in_v2_mode() && !is_cpuset_subset(trial, par))
504                 goto out;
505
506         /*
507          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
508          * overlap
509          */
510         ret = -EINVAL;
511         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
512                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
513                     c != cur &&
514                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
515                         goto out;
516                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
517                     c != cur &&
518                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
519                         goto out;
520         }
521
522         /*
523          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
524          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
525          */
526         ret = -ENOSPC;
527         if ((cgroup_is_populated(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
528                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
529                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
530                         goto out;
531                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
532                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
533                         goto out;
534         }
535
536         /*
537          * We can't shrink if we won't have enough room for SCHED_DEADLINE
538          * tasks.
539          */
540         ret = -EBUSY;
541         if (is_cpu_exclusive(cur) &&
542             !cpuset_cpumask_can_shrink(cur->cpus_allowed,
543                                        trial->cpus_allowed))
544                 goto out;
545
546         ret = 0;
547 out:
548         rcu_read_unlock();
549         return ret;
550 }
551
552 #ifdef CONFIG_SMP
553 /*
554  * Helper routine for generate_sched_domains().
555  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
556  */
557 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
558 {
559         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
560 }
561
562 static void
563 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
564 {
565         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
566                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
567         return;
568 }
569
570 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
571                                     struct cpuset *root_cs)
572 {
573         struct cpuset *cp;
574         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
575
576         rcu_read_lock();
577         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
578                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
579                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
580                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
581                         continue;
582                 }
583
584                 if (is_sched_load_balance(cp))
585                         update_domain_attr(dattr, cp);
586         }
587         rcu_read_unlock();
588 }
589
590 /* Must be called with cpuset_mutex held.  */
591 static inline int nr_cpusets(void)
592 {
593         /* jump label reference count + the top-level cpuset */
594         return static_key_count(&cpusets_enabled_key.key) + 1;
595 }
596
597 /*
598  * generate_sched_domains()
599  *
600  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
601  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
602  * union is a subset of that set.
603  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
604  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
605  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
606  * partition.
607  *
608  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroups/cpusets.txt
609  * for a background explanation of this.
610  *
611  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
612  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
613  * domains when operating in the severe memory shortage situations
614  * that could cause allocation failures below.
615  *
616  * Must be called with cpuset_mutex held.
617  *
618  * The three key local variables below are:
619  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
620  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
621  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
622  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
623  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
624  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
625  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
626  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
627  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
628  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
629  *         is a subset of one of these domains, while there are as
630  *         many such domains as possible, each as small as possible.
631  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
632  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
633  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
634  *         value to determine what partition elements (sched domains)
635  *         were changed (added or removed.)
636  *
637  * Finding the best partition (set of domains):
638  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
639  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
640  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
641  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
642  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
643  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
644  *      any such pairs.
645  *
646  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
647  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
648  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
649  *      partition_sched_domains().
650  */
651 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
652                         struct sched_domain_attr **attributes)
653 {
654         struct cpuset *cp;      /* scans q */
655         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
656         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
657         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
658         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
659         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
660         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
661         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
662         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
663
664         doms = NULL;
665         dattr = NULL;
666         csa = NULL;
667
668         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
669         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
670                 ndoms = 1;
671                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
672                 if (!doms)
673                         goto done;
674
675                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
676                 if (dattr) {
677                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
678                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
679                 }
680                 cpumask_and(doms[0], top_cpuset.effective_cpus,
681                             housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
682
683                 goto done;
684         }
685
686         csa = kmalloc(nr_cpusets() * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
687         if (!csa)
688                 goto done;
689         csn = 0;
690
691         rcu_read_lock();
692         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
693                 if (cp == &top_cpuset)
694                         continue;
695                 /*
696                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
697                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
698                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
699                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
700                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
701                  * the corresponding sched domain.
702                  */
703                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
704                     !(is_sched_load_balance(cp) &&
705                       cpumask_intersects(cp->cpus_allowed,
706                                          housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN))))
707                         continue;
708
709                 if (is_sched_load_balance(cp))
710                         csa[csn++] = cp;
711
712                 /* skip @cp's subtree */
713                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
714         }
715         rcu_read_unlock();
716
717         for (i = 0; i < csn; i++)
718                 csa[i]->pn = i;
719         ndoms = csn;
720
721 restart:
722         /* Find the best partition (set of sched domains) */
723         for (i = 0; i < csn; i++) {
724                 struct cpuset *a = csa[i];
725                 int apn = a->pn;
726
727                 for (j = 0; j < csn; j++) {
728                         struct cpuset *b = csa[j];
729                         int bpn = b->pn;
730
731                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
732                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
733                                         struct cpuset *c = csa[k];
734
735                                         if (c->pn == bpn)
736                                                 c->pn = apn;
737                                 }
738                                 ndoms--;        /* one less element */
739                                 goto restart;
740                         }
741                 }
742         }
743
744         /*
745          * Now we know how many domains to create.
746          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
747          */
748         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
749         if (!doms)
750                 goto done;
751
752         /*
753          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
754          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
755          */
756         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
757
758         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
759                 struct cpuset *a = csa[i];
760                 struct cpumask *dp;
761                 int apn = a->pn;
762
763                 if (apn < 0) {
764                         /* Skip completed partitions */
765                         continue;
766                 }
767
768                 dp = doms[nslot];
769
770                 if (nslot == ndoms) {
771                         static int warnings = 10;
772                         if (warnings) {
773                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
774                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
775                                 warnings--;
776                         }
777                         continue;
778                 }
779
780                 cpumask_clear(dp);
781                 if (dattr)
782                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
783                 for (j = i; j < csn; j++) {
784                         struct cpuset *b = csa[j];
785
786                         if (apn == b->pn) {
787                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
788                                 cpumask_and(dp, dp, housekeeping_cpumask(HK_FLAG_DOMAIN));
789                                 if (dattr)
790                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
791
792                                 /* Done with this partition */
793                                 b->pn = -1;
794                         }
795                 }
796                 nslot++;
797         }
798         BUG_ON(nslot != ndoms);
799
800 done:
801         kfree(csa);
802
803         /*
804          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
805          * See comments in partition_sched_domains().
806          */
807         if (doms == NULL)
808                 ndoms = 1;
809
810         *domains    = doms;
811         *attributes = dattr;
812         return ndoms;
813 }
814
815 /*
816  * Rebuild scheduler domains.
817  *
818  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
819  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
820  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
821  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
822  * scheduler's dynamic sched domains.
823  *
824  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
825  */
826 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
827 {
828         struct sched_domain_attr *attr;
829         cpumask_var_t *doms;
830         int ndoms;
831
832         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
833         get_online_cpus();
834
835         /*
836          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
837          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
838          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
839          */
840         if (!cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
841                 goto out;
842
843         /* Generate domain masks and attrs */
844         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
845
846         /* Have scheduler rebuild the domains */
847         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
848 out:
849         put_online_cpus();
850 }
851 #else /* !CONFIG_SMP */
852 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
853 {
854 }
855 #endif /* CONFIG_SMP */
856
857 void rebuild_sched_domains(void)
858 {
859         mutex_lock(&cpuset_mutex);
860         rebuild_sched_domains_locked();
861         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
862 }
863
864 /**
865  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
866  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
867  *
868  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
869  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
870  * cpuset membership stays stable.
871  */
872 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
873 {
874         struct css_task_iter it;
875         struct task_struct *task;
876
877         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
878         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
879                 set_cpus_allowed_ptr(task, cs->effective_cpus);
880         css_task_iter_end(&it);
881 }
882
883 /*
884  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
885  * @cs: the cpuset to consider
886  * @new_cpus: temp variable for calculating new effective_cpus
887  *
888  * When congifured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
889  * and all its descendants need to be updated.
890  *
891  * On legacy hierachy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
892  *
893  * Called with cpuset_mutex held
894  */
895 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
896 {
897         struct cpuset *cp;
898         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
899         bool need_rebuild_sched_domains = false;
900
901         rcu_read_lock();
902         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
903                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
904
905                 cpumask_and(new_cpus, cp->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
906
907                 /*
908                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
909                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
910                  */
911                 if (is_in_v2_mode() && cpumask_empty(new_cpus))
912                         cpumask_copy(new_cpus, parent->effective_cpus);
913
914                 /* Skip the whole subtree if the cpumask remains the same. */
915                 if (cpumask_equal(new_cpus, cp->effective_cpus)) {
916                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
917                         continue;
918                 }
919
920                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
921                         continue;
922                 rcu_read_unlock();
923
924                 spin_lock_irq(&callback_lock);
925                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, new_cpus);
926                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
927
928                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
929                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
930
931                 update_tasks_cpumask(cp);
932
933                 /*
934                  * If the effective cpumask of any non-empty cpuset is changed,
935                  * we need to rebuild sched domains.
936                  */
937                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
938                     is_sched_load_balance(cp))
939                         need_rebuild_sched_domains = true;
940
941                 rcu_read_lock();
942                 css_put(&cp->css);
943         }
944         rcu_read_unlock();
945
946         if (need_rebuild_sched_domains)
947                 rebuild_sched_domains_locked();
948 }
949
950 /**
951  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
952  * @cs: the cpuset to consider
953  * @trialcs: trial cpuset
954  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
955  */
956 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
957                           const char *buf)
958 {
959         int retval;
960
961         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
962         if (cs == &top_cpuset)
963                 return -EACCES;
964
965         /*
966          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
967          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
968          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
969          * with tasks have cpus.
970          */
971         if (!*buf) {
972                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
973         } else {
974                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
975                 if (retval < 0)
976                         return retval;
977
978                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed,
979                                     top_cpuset.cpus_allowed))
980                         return -EINVAL;
981         }
982
983         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
984         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
985                 return 0;
986
987         retval = validate_change(cs, trialcs);
988         if (retval < 0)
989                 return retval;
990
991         spin_lock_irq(&callback_lock);
992         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
993         spin_unlock_irq(&callback_lock);
994
995         /* use trialcs->cpus_allowed as a temp variable */
996         update_cpumasks_hier(cs, trialcs->cpus_allowed);
997         return 0;
998 }
999
1000 /*
1001  * Migrate memory region from one set of nodes to another.  This is
1002  * performed asynchronously as it can be called from process migration path
1003  * holding locks involved in process management.  All mm migrations are
1004  * performed in the queued order and can be waited for by flushing
1005  * cpuset_migrate_mm_wq.
1006  */
1007
1008 struct cpuset_migrate_mm_work {
1009         struct work_struct      work;
1010         struct mm_struct        *mm;
1011         nodemask_t              from;
1012         nodemask_t              to;
1013 };
1014
1015 static void cpuset_migrate_mm_workfn(struct work_struct *work)
1016 {
1017         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork =
1018                 container_of(work, struct cpuset_migrate_mm_work, work);
1019
1020         /* on a wq worker, no need to worry about %current's mems_allowed */
1021         do_migrate_pages(mwork->mm, &mwork->from, &mwork->to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
1022         mmput(mwork->mm);
1023         kfree(mwork);
1024 }
1025
1026 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1027                                                         const nodemask_t *to)
1028 {
1029         struct cpuset_migrate_mm_work *mwork;
1030
1031         mwork = kzalloc(sizeof(*mwork), GFP_KERNEL);
1032         if (mwork) {
1033                 mwork->mm = mm;
1034                 mwork->from = *from;
1035                 mwork->to = *to;
1036                 INIT_WORK(&mwork->work, cpuset_migrate_mm_workfn);
1037                 queue_work(cpuset_migrate_mm_wq, &mwork->work);
1038         } else {
1039                 mmput(mm);
1040         }
1041 }
1042
1043 static void cpuset_post_attach(void)
1044 {
1045         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1050  * @tsk: the task to change
1051  * @newmems: new nodes that the task will be set
1052  *
1053  * We use the mems_allowed_seq seqlock to safely update both tsk->mems_allowed
1054  * and rebind an eventual tasks' mempolicy. If the task is allocating in
1055  * parallel, it might temporarily see an empty intersection, which results in
1056  * a seqlock check and retry before OOM or allocation failure.
1057  */
1058 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1059                                         nodemask_t *newmems)
1060 {
1061         task_lock(tsk);
1062
1063         local_irq_disable();
1064         write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1065
1066         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1067         mpol_rebind_task(tsk, newmems);
1068         tsk->mems_allowed = *newmems;
1069
1070         write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1071         local_irq_enable();
1072
1073         task_unlock(tsk);
1074 }
1075
1076 static void *cpuset_being_rebound;
1077
1078 /**
1079  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1080  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1081  *
1082  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1083  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1084  * cpuset membership stays stable.
1085  */
1086 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1087 {
1088         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1089         struct css_task_iter it;
1090         struct task_struct *task;
1091
1092         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1093
1094         guarantee_online_mems(cs, &newmems);
1095
1096         /*
1097          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1098          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1099          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1100          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1101          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1102          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1103          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1104          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1105          */
1106         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1107         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1108                 struct mm_struct *mm;
1109                 bool migrate;
1110
1111                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1112
1113                 mm = get_task_mm(task);
1114                 if (!mm)
1115                         continue;
1116
1117                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1118
1119                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1120                 if (migrate)
1121                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1122                 else
1123                         mmput(mm);
1124         }
1125         css_task_iter_end(&it);
1126
1127         /*
1128          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1129          * cs->old_mems_allowed.
1130          */
1131         cs->old_mems_allowed = newmems;
1132
1133         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1134         cpuset_being_rebound = NULL;
1135 }
1136
1137 /*
1138  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1139  * @cs: the cpuset to consider
1140  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1141  *
1142  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1143  * and all its descendants need to be updated.
1144  *
1145  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1146  *
1147  * Called with cpuset_mutex held
1148  */
1149 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1150 {
1151         struct cpuset *cp;
1152         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1153
1154         rcu_read_lock();
1155         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1156                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1157
1158                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1159
1160                 /*
1161                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1162                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1163                  */
1164                 if (is_in_v2_mode() && nodes_empty(*new_mems))
1165                         *new_mems = parent->effective_mems;
1166
1167                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1168                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1169                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1170                         continue;
1171                 }
1172
1173                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1174                         continue;
1175                 rcu_read_unlock();
1176
1177                 spin_lock_irq(&callback_lock);
1178                 cp->effective_mems = *new_mems;
1179                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
1180
1181                 WARN_ON(!is_in_v2_mode() &&
1182                         !nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1183
1184                 update_tasks_nodemask(cp);
1185
1186                 rcu_read_lock();
1187                 css_put(&cp->css);
1188         }
1189         rcu_read_unlock();
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1194  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1195  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1196  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1197  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1198  * migrate the tasks pages to the new memory.
1199  *
1200  * Call with cpuset_mutex held. May take callback_lock during call.
1201  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1202  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1203  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1204  */
1205 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1206                            const char *buf)
1207 {
1208         int retval;
1209
1210         /*
1211          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1212          * it's read-only
1213          */
1214         if (cs == &top_cpuset) {
1215                 retval = -EACCES;
1216                 goto done;
1217         }
1218
1219         /*
1220          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1221          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1222          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1223          * with tasks have memory.
1224          */
1225         if (!*buf) {
1226                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1227         } else {
1228                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1229                 if (retval < 0)
1230                         goto done;
1231
1232                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1233                                   top_cpuset.mems_allowed)) {
1234                         retval = -EINVAL;
1235                         goto done;
1236                 }
1237         }
1238
1239         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1240                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1241                 goto done;
1242         }
1243         retval = validate_change(cs, trialcs);
1244         if (retval < 0)
1245                 goto done;
1246
1247         spin_lock_irq(&callback_lock);
1248         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1249         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1250
1251         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1252         update_nodemasks_hier(cs, &trialcs->mems_allowed);
1253 done:
1254         return retval;
1255 }
1256
1257 bool current_cpuset_is_being_rebound(void)
1258 {
1259         bool ret;
1260
1261         rcu_read_lock();
1262         ret = task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1263         rcu_read_unlock();
1264
1265         return ret;
1266 }
1267
1268 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1269 {
1270 #ifdef CONFIG_SMP
1271         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1272                 return -EINVAL;
1273 #endif
1274
1275         if (val != cs->relax_domain_level) {
1276                 cs->relax_domain_level = val;
1277                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1278                     is_sched_load_balance(cs))
1279                         rebuild_sched_domains_locked();
1280         }
1281
1282         return 0;
1283 }
1284
1285 /**
1286  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1287  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1288  *
1289  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1290  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1291  * stable.
1292  */
1293 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1294 {
1295         struct css_task_iter it;
1296         struct task_struct *task;
1297
1298         css_task_iter_start(&cs->css, 0, &it);
1299         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1300                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1301         css_task_iter_end(&it);
1302 }
1303
1304 /*
1305  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1306  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1307  * cs:          the cpuset to update
1308  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1309  *
1310  * Call with cpuset_mutex held.
1311  */
1312
1313 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1314                        int turning_on)
1315 {
1316         struct cpuset *trialcs;
1317         int balance_flag_changed;
1318         int spread_flag_changed;
1319         int err;
1320
1321         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1322         if (!trialcs)
1323                 return -ENOMEM;
1324
1325         if (turning_on)
1326                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1327         else
1328                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1329
1330         err = validate_change(cs, trialcs);
1331         if (err < 0)
1332                 goto out;
1333
1334         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1335                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1336
1337         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1338                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1339
1340         spin_lock_irq(&callback_lock);
1341         cs->flags = trialcs->flags;
1342         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1343
1344         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1345                 rebuild_sched_domains_locked();
1346
1347         if (spread_flag_changed)
1348                 update_tasks_flags(cs);
1349 out:
1350         free_trial_cpuset(trialcs);
1351         return err;
1352 }
1353
1354 /*
1355  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1356  *
1357  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1358  * event frequency meter.  There are four routines:
1359  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1360  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1361  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1362  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1363  *
1364  * A common data structure is passed to each of these routines,
1365  * which is used to keep track of the state required to manage the
1366  * frequency meter and its digital filter.
1367  *
1368  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1369  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1370  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1371  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1372  *
1373  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1374  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1375  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1376  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1377  *
1378  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1379  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1380  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1381  * will be stable.
1382  *
1383  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1384  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1385  *
1386  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1387  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1388  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1389  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1390  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1391  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1392  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1393  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1394  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1395  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1396  * each event.
1397  */
1398
1399 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1400 #define FM_MAXTICKS ((u32)99)   /* useless computing more ticks than this */
1401 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1402 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1403
1404 /* Initialize a frequency meter */
1405 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1406 {
1407         fmp->cnt = 0;
1408         fmp->val = 0;
1409         fmp->time = 0;
1410         spin_lock_init(&fmp->lock);
1411 }
1412
1413 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1414 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1415 {
1416         time64_t now;
1417         u32 ticks;
1418
1419         now = ktime_get_seconds();
1420         ticks = now - fmp->time;
1421
1422         if (ticks == 0)
1423                 return;
1424
1425         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1426         while (ticks-- > 0)
1427                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1428         fmp->time = now;
1429
1430         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1431         fmp->cnt = 0;
1432 }
1433
1434 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1435 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1436 {
1437         spin_lock(&fmp->lock);
1438         fmeter_update(fmp);
1439         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1440         spin_unlock(&fmp->lock);
1441 }
1442
1443 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1444 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1445 {
1446         int val;
1447
1448         spin_lock(&fmp->lock);
1449         fmeter_update(fmp);
1450         val = fmp->val;
1451         spin_unlock(&fmp->lock);
1452         return val;
1453 }
1454
1455 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
1456
1457 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1458 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1459 {
1460         struct cgroup_subsys_state *css;
1461         struct cpuset *cs;
1462         struct task_struct *task;
1463         int ret;
1464
1465         /* used later by cpuset_attach() */
1466         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset, &css));
1467         cs = css_cs(css);
1468
1469         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1470
1471         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
1472         ret = -ENOSPC;
1473         if (!is_in_v2_mode() &&
1474             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1475                 goto out_unlock;
1476
1477         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1478                 ret = task_can_attach(task, cs->cpus_allowed);
1479                 if (ret)
1480                         goto out_unlock;
1481                 ret = security_task_setscheduler(task);
1482                 if (ret)
1483                         goto out_unlock;
1484         }
1485
1486         /*
1487          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1488          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1489          */
1490         cs->attach_in_progress++;
1491         ret = 0;
1492 out_unlock:
1493         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1494         return ret;
1495 }
1496
1497 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1498 {
1499         struct cgroup_subsys_state *css;
1500         struct cpuset *cs;
1501
1502         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1503         cs = css_cs(css);
1504
1505         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1506         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1507         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1512  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1513  * allocate from cpuset_init().
1514  */
1515 static cpumask_var_t cpus_attach;
1516
1517 static void cpuset_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1518 {
1519         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1520         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1521         struct task_struct *task;
1522         struct task_struct *leader;
1523         struct cgroup_subsys_state *css;
1524         struct cpuset *cs;
1525         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
1526
1527         cgroup_taskset_first(tset, &css);
1528         cs = css_cs(css);
1529
1530         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1531
1532         /* prepare for attach */
1533         if (cs == &top_cpuset)
1534                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1535         else
1536                 guarantee_online_cpus(cs, cpus_attach);
1537
1538         guarantee_online_mems(cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1539
1540         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
1541                 /*
1542                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1543                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1544                  */
1545                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1546
1547                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1548                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1549         }
1550
1551         /*
1552          * Change mm for all threadgroup leaders. This is expensive and may
1553          * sleep and should be moved outside migration path proper.
1554          */
1555         cpuset_attach_nodemask_to = cs->effective_mems;
1556         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
1557                 struct mm_struct *mm = get_task_mm(leader);
1558
1559                 if (mm) {
1560                         mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1561
1562                         /*
1563                          * old_mems_allowed is the same with mems_allowed
1564                          * here, except if this task is being moved
1565                          * automatically due to hotplug.  In that case
1566                          * @mems_allowed has been updated and is empty, so
1567                          * @old_mems_allowed is the right nodesets that we
1568                          * migrate mm from.
1569                          */
1570                         if (is_memory_migrate(cs))
1571                                 cpuset_migrate_mm(mm, &oldcs->old_mems_allowed,
1572                                                   &cpuset_attach_nodemask_to);
1573                         else
1574                                 mmput(mm);
1575                 }
1576         }
1577
1578         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1579
1580         cs->attach_in_progress--;
1581         if (!cs->attach_in_progress)
1582                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1583
1584         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1585 }
1586
1587 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1588
1589 typedef enum {
1590         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1591         FILE_CPULIST,
1592         FILE_MEMLIST,
1593         FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1594         FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1595         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1596         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1597         FILE_MEM_HARDWALL,
1598         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1599         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1600         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1601         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1602         FILE_SPREAD_PAGE,
1603         FILE_SPREAD_SLAB,
1604 } cpuset_filetype_t;
1605
1606 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1607                             u64 val)
1608 {
1609         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1610         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1611         int retval = 0;
1612
1613         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1614         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1615                 retval = -ENODEV;
1616                 goto out_unlock;
1617         }
1618
1619         switch (type) {
1620         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1621                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1622                 break;
1623         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1624                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1625                 break;
1626         case FILE_MEM_HARDWALL:
1627                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1628                 break;
1629         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1630                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1631                 break;
1632         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1633                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1634                 break;
1635         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1636                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1637                 break;
1638         case FILE_SPREAD_PAGE:
1639                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1640                 break;
1641         case FILE_SPREAD_SLAB:
1642                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1643                 break;
1644         default:
1645                 retval = -EINVAL;
1646                 break;
1647         }
1648 out_unlock:
1649         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1650         return retval;
1651 }
1652
1653 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1654                             s64 val)
1655 {
1656         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1657         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1658         int retval = -ENODEV;
1659
1660         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1661         if (!is_cpuset_online(cs))
1662                 goto out_unlock;
1663
1664         switch (type) {
1665         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1666                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1667                 break;
1668         default:
1669                 retval = -EINVAL;
1670                 break;
1671         }
1672 out_unlock:
1673         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1674         return retval;
1675 }
1676
1677 /*
1678  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1679  */
1680 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
1681                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
1682 {
1683         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
1684         struct cpuset *trialcs;
1685         int retval = -ENODEV;
1686
1687         buf = strstrip(buf);
1688
1689         /*
1690          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1691          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1692          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1693          * which can execute.
1694          *
1695          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1696          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1697          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1698          * after execution capability is restored.
1699          *
1700          * cpuset_hotplug_work calls back into cgroup core via
1701          * cgroup_transfer_tasks() and waiting for it from a cgroupfs
1702          * operation like this one can lead to a deadlock through kernfs
1703          * active_ref protection.  Let's break the protection.  Losing the
1704          * protection is okay as we check whether @cs is online after
1705          * grabbing cpuset_mutex anyway.  This only happens on the legacy
1706          * hierarchies.
1707          */
1708         css_get(&cs->css);
1709         kernfs_break_active_protection(of->kn);
1710         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1711
1712         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1713         if (!is_cpuset_online(cs))
1714                 goto out_unlock;
1715
1716         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1717         if (!trialcs) {
1718                 retval = -ENOMEM;
1719                 goto out_unlock;
1720         }
1721
1722         switch (of_cft(of)->private) {
1723         case FILE_CPULIST:
1724                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1725                 break;
1726         case FILE_MEMLIST:
1727                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1728                 break;
1729         default:
1730                 retval = -EINVAL;
1731                 break;
1732         }
1733
1734         free_trial_cpuset(trialcs);
1735 out_unlock:
1736         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1737         kernfs_unbreak_active_protection(of->kn);
1738         css_put(&cs->css);
1739         flush_workqueue(cpuset_migrate_mm_wq);
1740         return retval ?: nbytes;
1741 }
1742
1743 /*
1744  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1745  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1746  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1747  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1748  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1749  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1750  */
1751 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
1752 {
1753         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
1754         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
1755         int ret = 0;
1756
1757         spin_lock_irq(&callback_lock);
1758
1759         switch (type) {
1760         case FILE_CPULIST:
1761                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->cpus_allowed));
1762                 break;
1763         case FILE_MEMLIST:
1764                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->mems_allowed));
1765                 break;
1766         case FILE_EFFECTIVE_CPULIST:
1767                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", cpumask_pr_args(cs->effective_cpus));
1768                 break;
1769         case FILE_EFFECTIVE_MEMLIST:
1770                 seq_printf(sf, "%*pbl\n", nodemask_pr_args(&cs->effective_mems));
1771                 break;
1772         default:
1773                 ret = -EINVAL;
1774         }
1775
1776         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1777         return ret;
1778 }
1779
1780 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1781 {
1782         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1783         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1784         switch (type) {
1785         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1786                 return is_cpu_exclusive(cs);
1787         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1788                 return is_mem_exclusive(cs);
1789         case FILE_MEM_HARDWALL:
1790                 return is_mem_hardwall(cs);
1791         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1792                 return is_sched_load_balance(cs);
1793         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1794                 return is_memory_migrate(cs);
1795         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1796                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1797         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1798                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1799         case FILE_SPREAD_PAGE:
1800                 return is_spread_page(cs);
1801         case FILE_SPREAD_SLAB:
1802                 return is_spread_slab(cs);
1803         default:
1804                 BUG();
1805         }
1806
1807         /* Unreachable but makes gcc happy */
1808         return 0;
1809 }
1810
1811 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1812 {
1813         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1814         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1815         switch (type) {
1816         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1817                 return cs->relax_domain_level;
1818         default:
1819                 BUG();
1820         }
1821
1822         /* Unrechable but makes gcc happy */
1823         return 0;
1824 }
1825
1826
1827 /*
1828  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1829  */
1830
1831 static struct cftype files[] = {
1832         {
1833                 .name = "cpus",
1834                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1835                 .write = cpuset_write_resmask,
1836                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1837                 .private = FILE_CPULIST,
1838         },
1839
1840         {
1841                 .name = "mems",
1842                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1843                 .write = cpuset_write_resmask,
1844                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1845                 .private = FILE_MEMLIST,
1846         },
1847
1848         {
1849                 .name = "effective_cpus",
1850                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1851                 .private = FILE_EFFECTIVE_CPULIST,
1852         },
1853
1854         {
1855                 .name = "effective_mems",
1856                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1857                 .private = FILE_EFFECTIVE_MEMLIST,
1858         },
1859
1860         {
1861                 .name = "cpu_exclusive",
1862                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1863                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1864                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1865         },
1866
1867         {
1868                 .name = "mem_exclusive",
1869                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1870                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1871                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1872         },
1873
1874         {
1875                 .name = "mem_hardwall",
1876                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1877                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1878                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1879         },
1880
1881         {
1882                 .name = "sched_load_balance",
1883                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1884                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1885                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1886         },
1887
1888         {
1889                 .name = "sched_relax_domain_level",
1890                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1891                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1892                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1893         },
1894
1895         {
1896                 .name = "memory_migrate",
1897                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1898                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1899                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1900         },
1901
1902         {
1903                 .name = "memory_pressure",
1904                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1905                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1906         },
1907
1908         {
1909                 .name = "memory_spread_page",
1910                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1911                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1912                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1913         },
1914
1915         {
1916                 .name = "memory_spread_slab",
1917                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1918                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1919                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1920         },
1921
1922         {
1923                 .name = "memory_pressure_enabled",
1924                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1925                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1926                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1927                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1928         },
1929
1930         { }     /* terminate */
1931 };
1932
1933 /*
1934  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1935  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1936  */
1937
1938 static struct cgroup_subsys_state *
1939 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1940 {
1941         struct cpuset *cs;
1942
1943         if (!parent_css)
1944                 return &top_cpuset.css;
1945
1946         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1947         if (!cs)
1948                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1949         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
1950                 goto free_cs;
1951         if (!alloc_cpumask_var(&cs->effective_cpus, GFP_KERNEL))
1952                 goto free_cpus;
1953
1954         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1955         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1956         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1957         cpumask_clear(cs->effective_cpus);
1958         nodes_clear(cs->effective_mems);
1959         fmeter_init(&cs->fmeter);
1960         cs->relax_domain_level = -1;
1961
1962         return &cs->css;
1963
1964 free_cpus:
1965         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
1966 free_cs:
1967         kfree(cs);
1968         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1969 }
1970
1971 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1972 {
1973         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1974         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1975         struct cpuset *tmp_cs;
1976         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1977
1978         if (!parent)
1979                 return 0;
1980
1981         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1982
1983         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1984         if (is_spread_page(parent))
1985                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1986         if (is_spread_slab(parent))
1987                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1988
1989         cpuset_inc();
1990
1991         spin_lock_irq(&callback_lock);
1992         if (is_in_v2_mode()) {
1993                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
1994                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
1995         }
1996         spin_unlock_irq(&callback_lock);
1997
1998         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
1999                 goto out_unlock;
2000
2001         /*
2002          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
2003          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
2004          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
2005          *
2006          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
2007          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
2008          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
2009          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
2010          * users who wish to allow that scenario, then this could be
2011          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
2012          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
2013          */
2014         rcu_read_lock();
2015         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
2016                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
2017                         rcu_read_unlock();
2018                         goto out_unlock;
2019                 }
2020         }
2021         rcu_read_unlock();
2022
2023         spin_lock_irq(&callback_lock);
2024         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
2025         cs->effective_mems = parent->mems_allowed;
2026         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
2027         cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->cpus_allowed);
2028         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2029 out_unlock:
2030         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2031         return 0;
2032 }
2033
2034 /*
2035  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
2036  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
2037  * will call rebuild_sched_domains_locked().
2038  */
2039
2040 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
2041 {
2042         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2043
2044         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2045
2046         if (is_sched_load_balance(cs))
2047                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2048
2049         cpuset_dec();
2050         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2051
2052         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2053 }
2054
2055 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2056 {
2057         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2058
2059         free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
2060         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2061         kfree(cs);
2062 }
2063
2064 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2065 {
2066         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2067         spin_lock_irq(&callback_lock);
2068
2069         if (is_in_v2_mode()) {
2070                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2071                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2072         } else {
2073                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2074                              top_cpuset.effective_cpus);
2075                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2076         }
2077
2078         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2079         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2080 }
2081
2082 /*
2083  * Make sure the new task conform to the current state of its parent,
2084  * which could have been changed by cpuset just after it inherits the
2085  * state from the parent and before it sits on the cgroup's task list.
2086  */
2087 static void cpuset_fork(struct task_struct *task)
2088 {
2089         if (task_css_is_root(task, cpuset_cgrp_id))
2090                 return;
2091
2092         set_cpus_allowed_ptr(task, &current->cpus_allowed);
2093         task->mems_allowed = current->mems_allowed;
2094 }
2095
2096 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2097         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2098         .css_online     = cpuset_css_online,
2099         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2100         .css_free       = cpuset_css_free,
2101         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2102         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2103         .attach         = cpuset_attach,
2104         .post_attach    = cpuset_post_attach,
2105         .bind           = cpuset_bind,
2106         .fork           = cpuset_fork,
2107         .legacy_cftypes = files,
2108         .early_init     = true,
2109 };
2110
2111 /**
2112  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2113  *
2114  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2115  **/
2116
2117 int __init cpuset_init(void)
2118 {
2119         int err = 0;
2120
2121         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL));
2122         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL));
2123
2124         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2125         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2126         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2127         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2128
2129         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2130         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2131         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2132
2133         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2134         if (err < 0)
2135                 return err;
2136
2137         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL));
2138
2139         return 0;
2140 }
2141
2142 /*
2143  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2144  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2145  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2146  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2147  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2148  */
2149 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2150 {
2151         struct cpuset *parent;
2152
2153         /*
2154          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2155          * has online cpus, so can't be empty).
2156          */
2157         parent = parent_cs(cs);
2158         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2159                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2160                 parent = parent_cs(parent);
2161
2162         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2163                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2164                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2165                 pr_cont("\n");
2166         }
2167 }
2168
2169 static void
2170 hotplug_update_tasks_legacy(struct cpuset *cs,
2171                             struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2172                             bool cpus_updated, bool mems_updated)
2173 {
2174         bool is_empty;
2175
2176         spin_lock_irq(&callback_lock);
2177         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, new_cpus);
2178         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2179         cs->mems_allowed = *new_mems;
2180         cs->effective_mems = *new_mems;
2181         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2182
2183         /*
2184          * Don't call update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty,
2185          * as the tasks will be migratecd to an ancestor.
2186          */
2187         if (cpus_updated && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
2188                 update_tasks_cpumask(cs);
2189         if (mems_updated && !nodes_empty(cs->mems_allowed))
2190                 update_tasks_nodemask(cs);
2191
2192         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2193                    nodes_empty(cs->mems_allowed);
2194
2195         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2196
2197         /*
2198          * Move tasks to the nearest ancestor with execution resources,
2199          * This is full cgroup operation which will also call back into
2200          * cpuset. Should be done outside any lock.
2201          */
2202         if (is_empty)
2203                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2204
2205         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2206 }
2207
2208 static void
2209 hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs,
2210                      struct cpumask *new_cpus, nodemask_t *new_mems,
2211                      bool cpus_updated, bool mems_updated)
2212 {
2213         if (cpumask_empty(new_cpus))
2214                 cpumask_copy(new_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2215         if (nodes_empty(*new_mems))
2216                 *new_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2217
2218         spin_lock_irq(&callback_lock);
2219         cpumask_copy(cs->effective_cpus, new_cpus);
2220         cs->effective_mems = *new_mems;
2221         spin_unlock_irq(&callback_lock);
2222
2223         if (cpus_updated)
2224                 update_tasks_cpumask(cs);
2225         if (mems_updated)
2226                 update_tasks_nodemask(cs);
2227 }
2228
2229 /**
2230  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2231  * @cs: cpuset in interest
2232  *
2233  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2234  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2235  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2236  */
2237 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2238 {
2239         static cpumask_t new_cpus;
2240         static nodemask_t new_mems;
2241         bool cpus_updated;
2242         bool mems_updated;
2243 retry:
2244         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2245
2246         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2247
2248         /*
2249          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2250          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2251          */
2252         if (cs->attach_in_progress) {
2253                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2254                 goto retry;
2255         }
2256
2257         cpumask_and(&new_cpus, cs->cpus_allowed, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2258         nodes_and(new_mems, cs->mems_allowed, parent_cs(cs)->effective_mems);
2259
2260         cpus_updated = !cpumask_equal(&new_cpus, cs->effective_cpus);
2261         mems_updated = !nodes_equal(new_mems, cs->effective_mems);
2262
2263         if (is_in_v2_mode())
2264                 hotplug_update_tasks(cs, &new_cpus, &new_mems,
2265                                      cpus_updated, mems_updated);
2266         else
2267                 hotplug_update_tasks_legacy(cs, &new_cpus, &new_mems,
2268                                             cpus_updated, mems_updated);
2269
2270         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2271 }
2272
2273 static bool force_rebuild;
2274
2275 void cpuset_force_rebuild(void)
2276 {
2277         force_rebuild = true;
2278 }
2279
2280 /**
2281  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2282  *
2283  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2284  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2285  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2286  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2287  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2288  *
2289  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2290  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2291  * all descendants.
2292  *
2293  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2294  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2295  */
2296 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2297 {
2298         static cpumask_t new_cpus;
2299         static nodemask_t new_mems;
2300         bool cpus_updated, mems_updated;
2301         bool on_dfl = is_in_v2_mode();
2302
2303         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2304
2305         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2306         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2307         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2308
2309         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2310         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.effective_mems, new_mems);
2311
2312         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2313         if (cpus_updated) {
2314                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2315                 if (!on_dfl)
2316                         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2317                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2318                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2319                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2320         }
2321
2322         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2323         if (mems_updated) {
2324                 spin_lock_irq(&callback_lock);
2325                 if (!on_dfl)
2326                         top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2327                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
2328                 spin_unlock_irq(&callback_lock);
2329                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
2330         }
2331
2332         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2333
2334         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2335         if (cpus_updated || mems_updated) {
2336                 struct cpuset *cs;
2337                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2338
2339                 rcu_read_lock();
2340                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2341                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
2342                                 continue;
2343                         rcu_read_unlock();
2344
2345                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2346
2347                         rcu_read_lock();
2348                         css_put(&cs->css);
2349                 }
2350                 rcu_read_unlock();
2351         }
2352
2353         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2354         if (cpus_updated || force_rebuild) {
2355                 force_rebuild = false;
2356                 rebuild_sched_domains();
2357         }
2358 }
2359
2360 void cpuset_update_active_cpus(void)
2361 {
2362         /*
2363          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2364          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2365          * to a work item to avoid reverse locking order.
2366          */
2367         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2368 }
2369
2370 void cpuset_wait_for_hotplug(void)
2371 {
2372         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
2373 }
2374
2375 /*
2376  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2377  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2378  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2379  */
2380 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2381                                 unsigned long action, void *arg)
2382 {
2383         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2384         return NOTIFY_OK;
2385 }
2386
2387 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2388         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2389         .priority = 10,         /* ??! */
2390 };
2391
2392 /**
2393  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2394  *
2395  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2396  */
2397 void __init cpuset_init_smp(void)
2398 {
2399         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2400         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2401         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2402
2403         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
2404         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
2405
2406         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2407
2408         cpuset_migrate_mm_wq = alloc_ordered_workqueue("cpuset_migrate_mm", 0);
2409         BUG_ON(!cpuset_migrate_mm_wq);
2410 }
2411
2412 /**
2413  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2414  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2415  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2416  *
2417  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2418  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2419  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2420  * tasks cpuset.
2421  **/
2422
2423 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2424 {
2425         unsigned long flags;
2426
2427         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2428         rcu_read_lock();
2429         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2430         rcu_read_unlock();
2431         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2432 }
2433
2434 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2435 {
2436         rcu_read_lock();
2437         do_set_cpus_allowed(tsk, task_cs(tsk)->effective_cpus);
2438         rcu_read_unlock();
2439
2440         /*
2441          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2442          *
2443          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2444          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2445          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2446          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2447          * which takes task_rq_lock().
2448          *
2449          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2450          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2451          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2452          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2453          *
2454          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2455          * if required.
2456          */
2457 }
2458
2459 void __init cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2460 {
2461         nodes_setall(current->mems_allowed);
2462 }
2463
2464 /**
2465  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2466  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2467  *
2468  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2469  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2470  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2471  * tasks cpuset.
2472  **/
2473
2474 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2475 {
2476         nodemask_t mask;
2477         unsigned long flags;
2478
2479         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2480         rcu_read_lock();
2481         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2482         rcu_read_unlock();
2483         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2484
2485         return mask;
2486 }
2487
2488 /**
2489  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2490  * @nodemask: the nodemask to be checked
2491  *
2492  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2493  */
2494 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2495 {
2496         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2497 }
2498
2499 /*
2500  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2501  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2502  * callback_lock.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2503  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2504  */
2505 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2506 {
2507         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2508                 cs = parent_cs(cs);
2509         return cs;
2510 }
2511
2512 /**
2513  * cpuset_node_allowed - Can we allocate on a memory node?
2514  * @node: is this an allowed node?
2515  * @gfp_mask: memory allocation flags
2516  *
2517  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If @node is set in
2518  * current's mems_allowed, yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this
2519  * node is set in the nearest hardwalled cpuset ancestor to current's cpuset,
2520  * yes.  If current has access to memory reserves as an oom victim, yes.
2521  * Otherwise, no.
2522  *
2523  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2524  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2525  * unless the task has been OOM killed.
2526  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2527  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2528  *
2529  * Scanning up parent cpusets requires callback_lock.  The
2530  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2531  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2532  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2533  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2534  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_lock.
2535  *
2536  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2537  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2538  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2539  * in interrupt, of course).
2540  *
2541  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2542  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2543  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2544  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2545  * affect that:
2546  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2547  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2548  *      tsk_is_oom_victim   - any node ok
2549  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2550  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2551  */
2552 bool __cpuset_node_allowed(int node, gfp_t gfp_mask)
2553 {
2554         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2555         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2556         unsigned long flags;
2557
2558         if (in_interrupt())
2559                 return true;
2560         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2561                 return true;
2562         /*
2563          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2564          * been OOM killed to get memory anywhere.
2565          */
2566         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current)))
2567                 return true;
2568         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2569                 return false;
2570
2571         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2572                 return true;
2573
2574         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2575         spin_lock_irqsave(&callback_lock, flags);
2576
2577         rcu_read_lock();
2578         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2579         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2580         rcu_read_unlock();
2581
2582         spin_unlock_irqrestore(&callback_lock, flags);
2583         return allowed;
2584 }
2585
2586 /**
2587  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2588  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2589  *
2590  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2591  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2592  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2593  * to determine on which node to start looking, as it will for
2594  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2595  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2596  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2597  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2598  *
2599  * We don't have to worry about the returned node being offline
2600  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2601  *
2602  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2603  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2604  * should not be possible for the following code to return an
2605  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2606  * is not returning the node where the allocation must be, only
2607  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2608  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2609  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2610  * See kmem_cache_alloc_node().
2611  */
2612
2613 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2614 {
2615         return *rotor = next_node_in(*rotor, current->mems_allowed);
2616 }
2617
2618 int cpuset_mem_spread_node(void)
2619 {
2620         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2621                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2622                         node_random(&current->mems_allowed);
2623
2624         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2625 }
2626
2627 int cpuset_slab_spread_node(void)
2628 {
2629         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2630                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2631                         node_random(&current->mems_allowed);
2632
2633         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2634 }
2635
2636 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2637
2638 /**
2639  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2640  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2641  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2642  *
2643  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2644  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2645  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2646  * to the other.
2647  **/
2648
2649 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2650                                    const struct task_struct *tsk2)
2651 {
2652         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2653 }
2654
2655 /**
2656  * cpuset_print_current_mems_allowed - prints current's cpuset and mems_allowed
2657  *
2658  * Description: Prints current's name, cpuset name, and cached copy of its
2659  * mems_allowed to the kernel log.
2660  */
2661 void cpuset_print_current_mems_allowed(void)
2662 {
2663         struct cgroup *cgrp;
2664
2665         rcu_read_lock();
2666
2667         cgrp = task_cs(current)->css.cgroup;
2668         pr_info("%s cpuset=", current->comm);
2669         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
2670         pr_cont(" mems_allowed=%*pbl\n",
2671                 nodemask_pr_args(&current->mems_allowed));
2672
2673         rcu_read_unlock();
2674 }
2675
2676 /*
2677  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2678  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2679  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2680  */
2681
2682 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2683
2684 /**
2685  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2686  *
2687  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2688  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2689  *
2690  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2691  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2692  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2693  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2694  * or writing dirty pages.
2695  *
2696  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2697  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2698  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2699  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2700  **/
2701
2702 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2703 {
2704         rcu_read_lock();
2705         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2706         rcu_read_unlock();
2707 }
2708
2709 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2710 /*
2711  * proc_cpuset_show()
2712  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2713  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2714  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2715  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2716  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2717  *    anyway.
2718  */
2719 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
2720                      struct pid *pid, struct task_struct *tsk)
2721 {
2722         char *buf;
2723         struct cgroup_subsys_state *css;
2724         int retval;
2725
2726         retval = -ENOMEM;
2727         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
2728         if (!buf)
2729                 goto out;
2730
2731         css = task_get_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
2732         retval = cgroup_path_ns(css->cgroup, buf, PATH_MAX,
2733                                 current->nsproxy->cgroup_ns);
2734         css_put(css);
2735         if (retval >= PATH_MAX)
2736                 retval = -ENAMETOOLONG;
2737         if (retval < 0)
2738                 goto out_free;
2739         seq_puts(m, buf);
2740         seq_putc(m, '\n');
2741         retval = 0;
2742 out_free:
2743         kfree(buf);
2744 out:
2745         return retval;
2746 }
2747 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2748
2749 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2750 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2751 {
2752         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t%*pb\n",
2753                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2754         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t%*pbl\n",
2755                    nodemask_pr_args(&task->mems_allowed));
2756 }