9a890a2e58fc8ef126c6ef55200da0eb9ef4ddec
[pandora-kernel.git] / kernel / cgroup.c
1 /*
2  *  Generic process-grouping system.
3  *
4  *  Based originally on the cpuset system, extracted by Paul Menage
5  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
6  *
7  *  Notifications support
8  *  Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
9  *  Author: Kirill A. Shutemov
10  *
11  *  Copyright notices from the original cpuset code:
12  *  --------------------------------------------------
13  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
14  *  Copyright (C) 2004-2006 Silicon Graphics, Inc.
15  *
16  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
17  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
18  *
19  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
20  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
21  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
22  *  ---------------------------------------------------
23  *
24  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
25  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
26  *  distribution for more details.
27  */
28
29 #include <linux/cgroup.h>
30 #include <linux/cred.h>
31 #include <linux/ctype.h>
32 #include <linux/errno.h>
33 #include <linux/init_task.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/list.h>
36 #include <linux/mm.h>
37 #include <linux/mutex.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/proc_fs.h>
41 #include <linux/rcupdate.h>
42 #include <linux/sched.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/spinlock.h>
45 #include <linux/rwsem.h>
46 #include <linux/string.h>
47 #include <linux/sort.h>
48 #include <linux/kmod.h>
49 #include <linux/delayacct.h>
50 #include <linux/cgroupstats.h>
51 #include <linux/hashtable.h>
52 #include <linux/pid_namespace.h>
53 #include <linux/idr.h>
54 #include <linux/vmalloc.h> /* TODO: replace with more sophisticated array */
55 #include <linux/flex_array.h> /* used in cgroup_attach_task */
56 #include <linux/kthread.h>
57 #include <linux/delay.h>
58
59 #include <linux/atomic.h>
60
61 /*
62  * pidlists linger the following amount before being destroyed.  The goal
63  * is avoiding frequent destruction in the middle of consecutive read calls
64  * Expiring in the middle is a performance problem not a correctness one.
65  * 1 sec should be enough.
66  */
67 #define CGROUP_PIDLIST_DESTROY_DELAY    HZ
68
69 #define CGROUP_FILE_NAME_MAX            (MAX_CGROUP_TYPE_NAMELEN +      \
70                                          MAX_CFTYPE_NAME + 2)
71
72 /*
73  * cgroup_tree_mutex nests above cgroup_mutex and protects cftypes, file
74  * creation/removal and hierarchy changing operations including cgroup
75  * creation, removal, css association and controller rebinding.  This outer
76  * lock is needed mainly to resolve the circular dependency between kernfs
77  * active ref and cgroup_mutex.  cgroup_tree_mutex nests above both.
78  */
79 static DEFINE_MUTEX(cgroup_tree_mutex);
80
81 /*
82  * cgroup_mutex is the master lock.  Any modification to cgroup or its
83  * hierarchy must be performed while holding it.
84  */
85 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
86 DEFINE_MUTEX(cgroup_mutex);
87 EXPORT_SYMBOL_GPL(cgroup_mutex);        /* only for lockdep */
88 #else
89 static DEFINE_MUTEX(cgroup_mutex);
90 #endif
91
92 /*
93  * Protects cgroup_subsys->release_agent_path.  Modifying it also requires
94  * cgroup_mutex.  Reading requires either cgroup_mutex or this spinlock.
95  */
96 static DEFINE_SPINLOCK(release_agent_path_lock);
97
98 #define cgroup_assert_mutexes_or_rcu_locked()                           \
99         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_held() ||                      \
100                            lockdep_is_held(&cgroup_tree_mutex) ||       \
101                            lockdep_is_held(&cgroup_mutex),              \
102                            "cgroup_[tree_]mutex or RCU read lock required");
103
104 /*
105  * cgroup destruction makes heavy use of work items and there can be a lot
106  * of concurrent destructions.  Use a separate workqueue so that cgroup
107  * destruction work items don't end up filling up max_active of system_wq
108  * which may lead to deadlock.
109  */
110 static struct workqueue_struct *cgroup_destroy_wq;
111
112 /*
113  * pidlist destructions need to be flushed on cgroup destruction.  Use a
114  * separate workqueue as flush domain.
115  */
116 static struct workqueue_struct *cgroup_pidlist_destroy_wq;
117
118 /* generate an array of cgroup subsystem pointers */
119 #define SUBSYS(_x) [_x ## _cgrp_id] = &_x ## _cgrp_subsys,
120 static struct cgroup_subsys *cgroup_subsys[] = {
121 #include <linux/cgroup_subsys.h>
122 };
123 #undef SUBSYS
124
125 /* array of cgroup subsystem names */
126 #define SUBSYS(_x) [_x ## _cgrp_id] = #_x,
127 static const char *cgroup_subsys_name[] = {
128 #include <linux/cgroup_subsys.h>
129 };
130 #undef SUBSYS
131
132 /*
133  * The dummy hierarchy, reserved for the subsystems that are otherwise
134  * unattached - it never has more than a single cgroup, and all tasks are
135  * part of that cgroup.
136  */
137 static struct cgroupfs_root cgroup_dummy_root;
138
139 /* dummy_top is a shorthand for the dummy hierarchy's top cgroup */
140 static struct cgroup * const cgroup_dummy_top = &cgroup_dummy_root.top_cgroup;
141
142 /* The list of hierarchy roots */
143
144 static LIST_HEAD(cgroup_roots);
145 static int cgroup_root_count;
146
147 /* hierarchy ID allocation and mapping, protected by cgroup_mutex */
148 static DEFINE_IDR(cgroup_hierarchy_idr);
149
150 /*
151  * Assign a monotonically increasing serial number to cgroups.  It
152  * guarantees cgroups with bigger numbers are newer than those with smaller
153  * numbers.  Also, as cgroups are always appended to the parent's
154  * ->children list, it guarantees that sibling cgroups are always sorted in
155  * the ascending serial number order on the list.  Protected by
156  * cgroup_mutex.
157  */
158 static u64 cgroup_serial_nr_next = 1;
159
160 /* This flag indicates whether tasks in the fork and exit paths should
161  * check for fork/exit handlers to call. This avoids us having to do
162  * extra work in the fork/exit path if none of the subsystems need to
163  * be called.
164  */
165 static int need_forkexit_callback __read_mostly;
166
167 static struct cftype cgroup_base_files[];
168
169 static void cgroup_put(struct cgroup *cgrp);
170 static int rebind_subsystems(struct cgroupfs_root *root,
171                              unsigned long added_mask, unsigned removed_mask);
172 static void cgroup_destroy_css_killed(struct cgroup *cgrp);
173 static int cgroup_destroy_locked(struct cgroup *cgrp);
174 static int cgroup_addrm_files(struct cgroup *cgrp, struct cftype cfts[],
175                               bool is_add);
176 static void cgroup_pidlist_destroy_all(struct cgroup *cgrp);
177
178 /**
179  * cgroup_css - obtain a cgroup's css for the specified subsystem
180  * @cgrp: the cgroup of interest
181  * @ss: the subsystem of interest (%NULL returns the dummy_css)
182  *
183  * Return @cgrp's css (cgroup_subsys_state) associated with @ss.  This
184  * function must be called either under cgroup_mutex or rcu_read_lock() and
185  * the caller is responsible for pinning the returned css if it wants to
186  * keep accessing it outside the said locks.  This function may return
187  * %NULL if @cgrp doesn't have @subsys_id enabled.
188  */
189 static struct cgroup_subsys_state *cgroup_css(struct cgroup *cgrp,
190                                               struct cgroup_subsys *ss)
191 {
192         if (ss)
193                 return rcu_dereference_check(cgrp->subsys[ss->id],
194                                         lockdep_is_held(&cgroup_tree_mutex) ||
195                                         lockdep_is_held(&cgroup_mutex));
196         else
197                 return &cgrp->dummy_css;
198 }
199
200 /* convenient tests for these bits */
201 static inline bool cgroup_is_dead(const struct cgroup *cgrp)
202 {
203         return test_bit(CGRP_DEAD, &cgrp->flags);
204 }
205
206 struct cgroup_subsys_state *seq_css(struct seq_file *seq)
207 {
208         struct kernfs_open_file *of = seq->private;
209         struct cgroup *cgrp = of->kn->parent->priv;
210         struct cftype *cft = seq_cft(seq);
211
212         /*
213          * This is open and unprotected implementation of cgroup_css().
214          * seq_css() is only called from a kernfs file operation which has
215          * an active reference on the file.  Because all the subsystem
216          * files are drained before a css is disassociated with a cgroup,
217          * the matching css from the cgroup's subsys table is guaranteed to
218          * be and stay valid until the enclosing operation is complete.
219          */
220         if (cft->ss)
221                 return rcu_dereference_raw(cgrp->subsys[cft->ss->id]);
222         else
223                 return &cgrp->dummy_css;
224 }
225 EXPORT_SYMBOL_GPL(seq_css);
226
227 /**
228  * cgroup_is_descendant - test ancestry
229  * @cgrp: the cgroup to be tested
230  * @ancestor: possible ancestor of @cgrp
231  *
232  * Test whether @cgrp is a descendant of @ancestor.  It also returns %true
233  * if @cgrp == @ancestor.  This function is safe to call as long as @cgrp
234  * and @ancestor are accessible.
235  */
236 bool cgroup_is_descendant(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *ancestor)
237 {
238         while (cgrp) {
239                 if (cgrp == ancestor)
240                         return true;
241                 cgrp = cgrp->parent;
242         }
243         return false;
244 }
245 EXPORT_SYMBOL_GPL(cgroup_is_descendant);
246
247 static int cgroup_is_releasable(const struct cgroup *cgrp)
248 {
249         const int bits =
250                 (1 << CGRP_RELEASABLE) |
251                 (1 << CGRP_NOTIFY_ON_RELEASE);
252         return (cgrp->flags & bits) == bits;
253 }
254
255 static int notify_on_release(const struct cgroup *cgrp)
256 {
257         return test_bit(CGRP_NOTIFY_ON_RELEASE, &cgrp->flags);
258 }
259
260 /**
261  * for_each_css - iterate all css's of a cgroup
262  * @css: the iteration cursor
263  * @ssid: the index of the subsystem, CGROUP_SUBSYS_COUNT after reaching the end
264  * @cgrp: the target cgroup to iterate css's of
265  *
266  * Should be called under cgroup_mutex.
267  */
268 #define for_each_css(css, ssid, cgrp)                                   \
269         for ((ssid) = 0; (ssid) < CGROUP_SUBSYS_COUNT; (ssid)++)        \
270                 if (!((css) = rcu_dereference_check(                    \
271                                 (cgrp)->subsys[(ssid)],                 \
272                                 lockdep_is_held(&cgroup_tree_mutex) ||  \
273                                 lockdep_is_held(&cgroup_mutex)))) { }   \
274                 else
275
276 /**
277  * for_each_subsys - iterate all enabled cgroup subsystems
278  * @ss: the iteration cursor
279  * @ssid: the index of @ss, CGROUP_SUBSYS_COUNT after reaching the end
280  */
281 #define for_each_subsys(ss, ssid)                                       \
282         for ((ssid) = 0; (ssid) < CGROUP_SUBSYS_COUNT &&                \
283              (((ss) = cgroup_subsys[ssid]) || true); (ssid)++)
284
285 /* iterate across the active hierarchies */
286 #define for_each_active_root(root)                                      \
287         list_for_each_entry((root), &cgroup_roots, root_list)
288
289 /**
290  * cgroup_lock_live_group - take cgroup_mutex and check that cgrp is alive.
291  * @cgrp: the cgroup to be checked for liveness
292  *
293  * On success, returns true; the mutex should be later unlocked.  On
294  * failure returns false with no lock held.
295  */
296 static bool cgroup_lock_live_group(struct cgroup *cgrp)
297 {
298         mutex_lock(&cgroup_mutex);
299         if (cgroup_is_dead(cgrp)) {
300                 mutex_unlock(&cgroup_mutex);
301                 return false;
302         }
303         return true;
304 }
305
306 /* the list of cgroups eligible for automatic release. Protected by
307  * release_list_lock */
308 static LIST_HEAD(release_list);
309 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(release_list_lock);
310 static void cgroup_release_agent(struct work_struct *work);
311 static DECLARE_WORK(release_agent_work, cgroup_release_agent);
312 static void check_for_release(struct cgroup *cgrp);
313
314 /*
315  * A cgroup can be associated with multiple css_sets as different tasks may
316  * belong to different cgroups on different hierarchies.  In the other
317  * direction, a css_set is naturally associated with multiple cgroups.
318  * This M:N relationship is represented by the following link structure
319  * which exists for each association and allows traversing the associations
320  * from both sides.
321  */
322 struct cgrp_cset_link {
323         /* the cgroup and css_set this link associates */
324         struct cgroup           *cgrp;
325         struct css_set          *cset;
326
327         /* list of cgrp_cset_links anchored at cgrp->cset_links */
328         struct list_head        cset_link;
329
330         /* list of cgrp_cset_links anchored at css_set->cgrp_links */
331         struct list_head        cgrp_link;
332 };
333
334 /* The default css_set - used by init and its children prior to any
335  * hierarchies being mounted. It contains a pointer to the root state
336  * for each subsystem. Also used to anchor the list of css_sets. Not
337  * reference-counted, to improve performance when child cgroups
338  * haven't been created.
339  */
340
341 static struct css_set init_css_set;
342 static struct cgrp_cset_link init_cgrp_cset_link;
343
344 /*
345  * css_set_rwsem protects the list of css_set objects, and the chain of
346  * tasks off each css_set.
347  */
348 static DECLARE_RWSEM(css_set_rwsem);
349 static int css_set_count;
350
351 /*
352  * hash table for cgroup groups. This improves the performance to find
353  * an existing css_set. This hash doesn't (currently) take into
354  * account cgroups in empty hierarchies.
355  */
356 #define CSS_SET_HASH_BITS       7
357 static DEFINE_HASHTABLE(css_set_table, CSS_SET_HASH_BITS);
358
359 static unsigned long css_set_hash(struct cgroup_subsys_state *css[])
360 {
361         unsigned long key = 0UL;
362         struct cgroup_subsys *ss;
363         int i;
364
365         for_each_subsys(ss, i)
366                 key += (unsigned long)css[i];
367         key = (key >> 16) ^ key;
368
369         return key;
370 }
371
372 static void put_css_set_locked(struct css_set *cset, bool taskexit)
373 {
374         struct cgrp_cset_link *link, *tmp_link;
375
376         lockdep_assert_held(&css_set_rwsem);
377
378         if (!atomic_dec_and_test(&cset->refcount))
379                 return;
380
381         /* This css_set is dead. unlink it and release cgroup refcounts */
382         hash_del(&cset->hlist);
383         css_set_count--;
384
385         list_for_each_entry_safe(link, tmp_link, &cset->cgrp_links, cgrp_link) {
386                 struct cgroup *cgrp = link->cgrp;
387
388                 list_del(&link->cset_link);
389                 list_del(&link->cgrp_link);
390
391                 /* @cgrp can't go away while we're holding css_set_rwsem */
392                 if (list_empty(&cgrp->cset_links) && notify_on_release(cgrp)) {
393                         if (taskexit)
394                                 set_bit(CGRP_RELEASABLE, &cgrp->flags);
395                         check_for_release(cgrp);
396                 }
397
398                 kfree(link);
399         }
400
401         kfree_rcu(cset, rcu_head);
402 }
403
404 static void put_css_set(struct css_set *cset, bool taskexit)
405 {
406         /*
407          * Ensure that the refcount doesn't hit zero while any readers
408          * can see it. Similar to atomic_dec_and_lock(), but for an
409          * rwlock
410          */
411         if (atomic_add_unless(&cset->refcount, -1, 1))
412                 return;
413
414         down_write(&css_set_rwsem);
415         put_css_set_locked(cset, taskexit);
416         up_write(&css_set_rwsem);
417 }
418
419 /*
420  * refcounted get/put for css_set objects
421  */
422 static inline void get_css_set(struct css_set *cset)
423 {
424         atomic_inc(&cset->refcount);
425 }
426
427 /**
428  * compare_css_sets - helper function for find_existing_css_set().
429  * @cset: candidate css_set being tested
430  * @old_cset: existing css_set for a task
431  * @new_cgrp: cgroup that's being entered by the task
432  * @template: desired set of css pointers in css_set (pre-calculated)
433  *
434  * Returns true if "cset" matches "old_cset" except for the hierarchy
435  * which "new_cgrp" belongs to, for which it should match "new_cgrp".
436  */
437 static bool compare_css_sets(struct css_set *cset,
438                              struct css_set *old_cset,
439                              struct cgroup *new_cgrp,
440                              struct cgroup_subsys_state *template[])
441 {
442         struct list_head *l1, *l2;
443
444         if (memcmp(template, cset->subsys, sizeof(cset->subsys))) {
445                 /* Not all subsystems matched */
446                 return false;
447         }
448
449         /*
450          * Compare cgroup pointers in order to distinguish between
451          * different cgroups in heirarchies with no subsystems. We
452          * could get by with just this check alone (and skip the
453          * memcmp above) but on most setups the memcmp check will
454          * avoid the need for this more expensive check on almost all
455          * candidates.
456          */
457
458         l1 = &cset->cgrp_links;
459         l2 = &old_cset->cgrp_links;
460         while (1) {
461                 struct cgrp_cset_link *link1, *link2;
462                 struct cgroup *cgrp1, *cgrp2;
463
464                 l1 = l1->next;
465                 l2 = l2->next;
466                 /* See if we reached the end - both lists are equal length. */
467                 if (l1 == &cset->cgrp_links) {
468                         BUG_ON(l2 != &old_cset->cgrp_links);
469                         break;
470                 } else {
471                         BUG_ON(l2 == &old_cset->cgrp_links);
472                 }
473                 /* Locate the cgroups associated with these links. */
474                 link1 = list_entry(l1, struct cgrp_cset_link, cgrp_link);
475                 link2 = list_entry(l2, struct cgrp_cset_link, cgrp_link);
476                 cgrp1 = link1->cgrp;
477                 cgrp2 = link2->cgrp;
478                 /* Hierarchies should be linked in the same order. */
479                 BUG_ON(cgrp1->root != cgrp2->root);
480
481                 /*
482                  * If this hierarchy is the hierarchy of the cgroup
483                  * that's changing, then we need to check that this
484                  * css_set points to the new cgroup; if it's any other
485                  * hierarchy, then this css_set should point to the
486                  * same cgroup as the old css_set.
487                  */
488                 if (cgrp1->root == new_cgrp->root) {
489                         if (cgrp1 != new_cgrp)
490                                 return false;
491                 } else {
492                         if (cgrp1 != cgrp2)
493                                 return false;
494                 }
495         }
496         return true;
497 }
498
499 /**
500  * find_existing_css_set - init css array and find the matching css_set
501  * @old_cset: the css_set that we're using before the cgroup transition
502  * @cgrp: the cgroup that we're moving into
503  * @template: out param for the new set of csses, should be clear on entry
504  */
505 static struct css_set *find_existing_css_set(struct css_set *old_cset,
506                                         struct cgroup *cgrp,
507                                         struct cgroup_subsys_state *template[])
508 {
509         struct cgroupfs_root *root = cgrp->root;
510         struct cgroup_subsys *ss;
511         struct css_set *cset;
512         unsigned long key;
513         int i;
514
515         /*
516          * Build the set of subsystem state objects that we want to see in the
517          * new css_set. while subsystems can change globally, the entries here
518          * won't change, so no need for locking.
519          */
520         for_each_subsys(ss, i) {
521                 if (root->subsys_mask & (1UL << i)) {
522                         /* Subsystem is in this hierarchy. So we want
523                          * the subsystem state from the new
524                          * cgroup */
525                         template[i] = cgroup_css(cgrp, ss);
526                 } else {
527                         /* Subsystem is not in this hierarchy, so we
528                          * don't want to change the subsystem state */
529                         template[i] = old_cset->subsys[i];
530                 }
531         }
532
533         key = css_set_hash(template);
534         hash_for_each_possible(css_set_table, cset, hlist, key) {
535                 if (!compare_css_sets(cset, old_cset, cgrp, template))
536                         continue;
537
538                 /* This css_set matches what we need */
539                 return cset;
540         }
541
542         /* No existing cgroup group matched */
543         return NULL;
544 }
545
546 static void free_cgrp_cset_links(struct list_head *links_to_free)
547 {
548         struct cgrp_cset_link *link, *tmp_link;
549
550         list_for_each_entry_safe(link, tmp_link, links_to_free, cset_link) {
551                 list_del(&link->cset_link);
552                 kfree(link);
553         }
554 }
555
556 /**
557  * allocate_cgrp_cset_links - allocate cgrp_cset_links
558  * @count: the number of links to allocate
559  * @tmp_links: list_head the allocated links are put on
560  *
561  * Allocate @count cgrp_cset_link structures and chain them on @tmp_links
562  * through ->cset_link.  Returns 0 on success or -errno.
563  */
564 static int allocate_cgrp_cset_links(int count, struct list_head *tmp_links)
565 {
566         struct cgrp_cset_link *link;
567         int i;
568
569         INIT_LIST_HEAD(tmp_links);
570
571         for (i = 0; i < count; i++) {
572                 link = kzalloc(sizeof(*link), GFP_KERNEL);
573                 if (!link) {
574                         free_cgrp_cset_links(tmp_links);
575                         return -ENOMEM;
576                 }
577                 list_add(&link->cset_link, tmp_links);
578         }
579         return 0;
580 }
581
582 /**
583  * link_css_set - a helper function to link a css_set to a cgroup
584  * @tmp_links: cgrp_cset_link objects allocated by allocate_cgrp_cset_links()
585  * @cset: the css_set to be linked
586  * @cgrp: the destination cgroup
587  */
588 static void link_css_set(struct list_head *tmp_links, struct css_set *cset,
589                          struct cgroup *cgrp)
590 {
591         struct cgrp_cset_link *link;
592
593         BUG_ON(list_empty(tmp_links));
594         link = list_first_entry(tmp_links, struct cgrp_cset_link, cset_link);
595         link->cset = cset;
596         link->cgrp = cgrp;
597         list_move(&link->cset_link, &cgrp->cset_links);
598         /*
599          * Always add links to the tail of the list so that the list
600          * is sorted by order of hierarchy creation
601          */
602         list_add_tail(&link->cgrp_link, &cset->cgrp_links);
603 }
604
605 /**
606  * find_css_set - return a new css_set with one cgroup updated
607  * @old_cset: the baseline css_set
608  * @cgrp: the cgroup to be updated
609  *
610  * Return a new css_set that's equivalent to @old_cset, but with @cgrp
611  * substituted into the appropriate hierarchy.
612  */
613 static struct css_set *find_css_set(struct css_set *old_cset,
614                                     struct cgroup *cgrp)
615 {
616         struct cgroup_subsys_state *template[CGROUP_SUBSYS_COUNT] = { };
617         struct css_set *cset;
618         struct list_head tmp_links;
619         struct cgrp_cset_link *link;
620         unsigned long key;
621
622         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
623
624         /* First see if we already have a cgroup group that matches
625          * the desired set */
626         down_read(&css_set_rwsem);
627         cset = find_existing_css_set(old_cset, cgrp, template);
628         if (cset)
629                 get_css_set(cset);
630         up_read(&css_set_rwsem);
631
632         if (cset)
633                 return cset;
634
635         cset = kzalloc(sizeof(*cset), GFP_KERNEL);
636         if (!cset)
637                 return NULL;
638
639         /* Allocate all the cgrp_cset_link objects that we'll need */
640         if (allocate_cgrp_cset_links(cgroup_root_count, &tmp_links) < 0) {
641                 kfree(cset);
642                 return NULL;
643         }
644
645         atomic_set(&cset->refcount, 1);
646         INIT_LIST_HEAD(&cset->cgrp_links);
647         INIT_LIST_HEAD(&cset->tasks);
648         INIT_HLIST_NODE(&cset->hlist);
649
650         /* Copy the set of subsystem state objects generated in
651          * find_existing_css_set() */
652         memcpy(cset->subsys, template, sizeof(cset->subsys));
653
654         down_write(&css_set_rwsem);
655         /* Add reference counts and links from the new css_set. */
656         list_for_each_entry(link, &old_cset->cgrp_links, cgrp_link) {
657                 struct cgroup *c = link->cgrp;
658
659                 if (c->root == cgrp->root)
660                         c = cgrp;
661                 link_css_set(&tmp_links, cset, c);
662         }
663
664         BUG_ON(!list_empty(&tmp_links));
665
666         css_set_count++;
667
668         /* Add this cgroup group to the hash table */
669         key = css_set_hash(cset->subsys);
670         hash_add(css_set_table, &cset->hlist, key);
671
672         up_write(&css_set_rwsem);
673
674         return cset;
675 }
676
677 static struct cgroupfs_root *cgroup_root_from_kf(struct kernfs_root *kf_root)
678 {
679         struct cgroup *top_cgrp = kf_root->kn->priv;
680
681         return top_cgrp->root;
682 }
683
684 static int cgroup_init_root_id(struct cgroupfs_root *root, int start, int end)
685 {
686         int id;
687
688         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
689
690         id = idr_alloc_cyclic(&cgroup_hierarchy_idr, root, start, end,
691                               GFP_KERNEL);
692         if (id < 0)
693                 return id;
694
695         root->hierarchy_id = id;
696         return 0;
697 }
698
699 static void cgroup_exit_root_id(struct cgroupfs_root *root)
700 {
701         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
702
703         if (root->hierarchy_id) {
704                 idr_remove(&cgroup_hierarchy_idr, root->hierarchy_id);
705                 root->hierarchy_id = 0;
706         }
707 }
708
709 static void cgroup_free_root(struct cgroupfs_root *root)
710 {
711         if (root) {
712                 /* hierarhcy ID shoulid already have been released */
713                 WARN_ON_ONCE(root->hierarchy_id);
714
715                 idr_destroy(&root->cgroup_idr);
716                 kfree(root);
717         }
718 }
719
720 static void cgroup_destroy_root(struct cgroupfs_root *root)
721 {
722         struct cgroup *cgrp = &root->top_cgroup;
723         struct cgrp_cset_link *link, *tmp_link;
724
725         mutex_lock(&cgroup_tree_mutex);
726         mutex_lock(&cgroup_mutex);
727
728         BUG_ON(atomic_read(&root->nr_cgrps));
729         BUG_ON(!list_empty(&cgrp->children));
730
731         /* Rebind all subsystems back to the default hierarchy */
732         WARN_ON(rebind_subsystems(root, 0, root->subsys_mask));
733
734         /*
735          * Release all the links from cset_links to this hierarchy's
736          * root cgroup
737          */
738         down_write(&css_set_rwsem);
739
740         list_for_each_entry_safe(link, tmp_link, &cgrp->cset_links, cset_link) {
741                 list_del(&link->cset_link);
742                 list_del(&link->cgrp_link);
743                 kfree(link);
744         }
745         up_write(&css_set_rwsem);
746
747         if (!list_empty(&root->root_list)) {
748                 list_del(&root->root_list);
749                 cgroup_root_count--;
750         }
751
752         cgroup_exit_root_id(root);
753
754         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
755         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
756
757         kernfs_destroy_root(root->kf_root);
758         cgroup_free_root(root);
759 }
760
761 /*
762  * Return the cgroup for "task" from the given hierarchy. Must be
763  * called with cgroup_mutex and css_set_rwsem held.
764  */
765 static struct cgroup *task_cgroup_from_root(struct task_struct *task,
766                                             struct cgroupfs_root *root)
767 {
768         struct css_set *cset;
769         struct cgroup *res = NULL;
770
771         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
772         lockdep_assert_held(&css_set_rwsem);
773
774         /*
775          * No need to lock the task - since we hold cgroup_mutex the
776          * task can't change groups, so the only thing that can happen
777          * is that it exits and its css is set back to init_css_set.
778          */
779         cset = task_css_set(task);
780         if (cset == &init_css_set) {
781                 res = &root->top_cgroup;
782         } else {
783                 struct cgrp_cset_link *link;
784
785                 list_for_each_entry(link, &cset->cgrp_links, cgrp_link) {
786                         struct cgroup *c = link->cgrp;
787
788                         if (c->root == root) {
789                                 res = c;
790                                 break;
791                         }
792                 }
793         }
794
795         BUG_ON(!res);
796         return res;
797 }
798
799 /*
800  * There is one global cgroup mutex. We also require taking
801  * task_lock() when dereferencing a task's cgroup subsys pointers.
802  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
803  *
804  * A task must hold cgroup_mutex to modify cgroups.
805  *
806  * Any task can increment and decrement the count field without lock.
807  * So in general, code holding cgroup_mutex can't rely on the count
808  * field not changing.  However, if the count goes to zero, then only
809  * cgroup_attach_task() can increment it again.  Because a count of zero
810  * means that no tasks are currently attached, therefore there is no
811  * way a task attached to that cgroup can fork (the other way to
812  * increment the count).  So code holding cgroup_mutex can safely
813  * assume that if the count is zero, it will stay zero. Similarly, if
814  * a task holds cgroup_mutex on a cgroup with zero count, it
815  * knows that the cgroup won't be removed, as cgroup_rmdir()
816  * needs that mutex.
817  *
818  * The fork and exit callbacks cgroup_fork() and cgroup_exit(), don't
819  * (usually) take cgroup_mutex.  These are the two most performance
820  * critical pieces of code here.  The exception occurs on cgroup_exit(),
821  * when a task in a notify_on_release cgroup exits.  Then cgroup_mutex
822  * is taken, and if the cgroup count is zero, a usermode call made
823  * to the release agent with the name of the cgroup (path relative to
824  * the root of cgroup file system) as the argument.
825  *
826  * A cgroup can only be deleted if both its 'count' of using tasks
827  * is zero, and its list of 'children' cgroups is empty.  Since all
828  * tasks in the system use _some_ cgroup, and since there is always at
829  * least one task in the system (init, pid == 1), therefore, top_cgroup
830  * always has either children cgroups and/or using tasks.  So we don't
831  * need a special hack to ensure that top_cgroup cannot be deleted.
832  *
833  *      The task_lock() exception
834  *
835  * The need for this exception arises from the action of
836  * cgroup_attach_task(), which overwrites one task's cgroup pointer with
837  * another.  It does so using cgroup_mutex, however there are
838  * several performance critical places that need to reference
839  * task->cgroup without the expense of grabbing a system global
840  * mutex.  Therefore except as noted below, when dereferencing or, as
841  * in cgroup_attach_task(), modifying a task's cgroup pointer we use
842  * task_lock(), which acts on a spinlock (task->alloc_lock) already in
843  * the task_struct routinely used for such matters.
844  *
845  * P.S.  One more locking exception.  RCU is used to guard the
846  * update of a tasks cgroup pointer by cgroup_attach_task()
847  */
848
849 static int cgroup_populate_dir(struct cgroup *cgrp, unsigned long subsys_mask);
850 static struct kernfs_syscall_ops cgroup_kf_syscall_ops;
851 static const struct file_operations proc_cgroupstats_operations;
852
853 static char *cgroup_file_name(struct cgroup *cgrp, const struct cftype *cft,
854                               char *buf)
855 {
856         if (cft->ss && !(cft->flags & CFTYPE_NO_PREFIX) &&
857             !(cgrp->root->flags & CGRP_ROOT_NOPREFIX))
858                 snprintf(buf, CGROUP_FILE_NAME_MAX, "%s.%s",
859                          cft->ss->name, cft->name);
860         else
861                 strncpy(buf, cft->name, CGROUP_FILE_NAME_MAX);
862         return buf;
863 }
864
865 /**
866  * cgroup_file_mode - deduce file mode of a control file
867  * @cft: the control file in question
868  *
869  * returns cft->mode if ->mode is not 0
870  * returns S_IRUGO|S_IWUSR if it has both a read and a write handler
871  * returns S_IRUGO if it has only a read handler
872  * returns S_IWUSR if it has only a write hander
873  */
874 static umode_t cgroup_file_mode(const struct cftype *cft)
875 {
876         umode_t mode = 0;
877
878         if (cft->mode)
879                 return cft->mode;
880
881         if (cft->read_u64 || cft->read_s64 || cft->seq_show)
882                 mode |= S_IRUGO;
883
884         if (cft->write_u64 || cft->write_s64 || cft->write_string ||
885             cft->trigger)
886                 mode |= S_IWUSR;
887
888         return mode;
889 }
890
891 static void cgroup_free_fn(struct work_struct *work)
892 {
893         struct cgroup *cgrp = container_of(work, struct cgroup, destroy_work);
894
895         atomic_dec(&cgrp->root->nr_cgrps);
896         cgroup_pidlist_destroy_all(cgrp);
897
898         if (cgrp->parent) {
899                 /*
900                  * We get a ref to the parent, and put the ref when this
901                  * cgroup is being freed, so it's guaranteed that the
902                  * parent won't be destroyed before its children.
903                  */
904                 cgroup_put(cgrp->parent);
905                 kernfs_put(cgrp->kn);
906                 kfree(cgrp);
907         } else {
908                 /*
909                  * This is top cgroup's refcnt reaching zero, which
910                  * indicates that the root should be released.
911                  */
912                 cgroup_destroy_root(cgrp->root);
913         }
914 }
915
916 static void cgroup_free_rcu(struct rcu_head *head)
917 {
918         struct cgroup *cgrp = container_of(head, struct cgroup, rcu_head);
919
920         INIT_WORK(&cgrp->destroy_work, cgroup_free_fn);
921         queue_work(cgroup_destroy_wq, &cgrp->destroy_work);
922 }
923
924 static void cgroup_get(struct cgroup *cgrp)
925 {
926         WARN_ON_ONCE(cgroup_is_dead(cgrp));
927         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&cgrp->refcnt) <= 0);
928         atomic_inc(&cgrp->refcnt);
929 }
930
931 static void cgroup_put(struct cgroup *cgrp)
932 {
933         if (!atomic_dec_and_test(&cgrp->refcnt))
934                 return;
935         if (WARN_ON_ONCE(cgrp->parent && !cgroup_is_dead(cgrp)))
936                 return;
937
938         /*
939          * XXX: cgrp->id is only used to look up css's.  As cgroup and
940          * css's lifetimes will be decoupled, it should be made
941          * per-subsystem and moved to css->id so that lookups are
942          * successful until the target css is released.
943          */
944         mutex_lock(&cgroup_mutex);
945         idr_remove(&cgrp->root->cgroup_idr, cgrp->id);
946         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
947         cgrp->id = -1;
948
949         call_rcu(&cgrp->rcu_head, cgroup_free_rcu);
950 }
951
952 static void cgroup_rm_file(struct cgroup *cgrp, const struct cftype *cft)
953 {
954         char name[CGROUP_FILE_NAME_MAX];
955
956         lockdep_assert_held(&cgroup_tree_mutex);
957         kernfs_remove_by_name(cgrp->kn, cgroup_file_name(cgrp, cft, name));
958 }
959
960 /**
961  * cgroup_clear_dir - remove subsys files in a cgroup directory
962  * @cgrp: target cgroup
963  * @subsys_mask: mask of the subsystem ids whose files should be removed
964  */
965 static void cgroup_clear_dir(struct cgroup *cgrp, unsigned long subsys_mask)
966 {
967         struct cgroup_subsys *ss;
968         int i;
969
970         for_each_subsys(ss, i) {
971                 struct cftype *cfts;
972
973                 if (!test_bit(i, &subsys_mask))
974                         continue;
975                 list_for_each_entry(cfts, &ss->cfts, node)
976                         cgroup_addrm_files(cgrp, cfts, false);
977         }
978 }
979
980 static int rebind_subsystems(struct cgroupfs_root *root,
981                              unsigned long added_mask, unsigned removed_mask)
982 {
983         struct cgroup *cgrp = &root->top_cgroup;
984         struct cgroup_subsys *ss;
985         int i, ret;
986
987         lockdep_assert_held(&cgroup_tree_mutex);
988         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
989
990         /* Check that any added subsystems are currently free */
991         for_each_subsys(ss, i)
992                 if ((added_mask & (1 << i)) && ss->root != &cgroup_dummy_root)
993                         return -EBUSY;
994
995         ret = cgroup_populate_dir(cgrp, added_mask);
996         if (ret)
997                 return ret;
998
999         /*
1000          * Nothing can fail from this point on.  Remove files for the
1001          * removed subsystems and rebind each subsystem.
1002          */
1003         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
1004         cgroup_clear_dir(cgrp, removed_mask);
1005         mutex_lock(&cgroup_mutex);
1006
1007         for_each_subsys(ss, i) {
1008                 unsigned long bit = 1UL << i;
1009
1010                 if (bit & added_mask) {
1011                         /* We're binding this subsystem to this hierarchy */
1012                         BUG_ON(cgroup_css(cgrp, ss));
1013                         BUG_ON(!cgroup_css(cgroup_dummy_top, ss));
1014                         BUG_ON(cgroup_css(cgroup_dummy_top, ss)->cgroup != cgroup_dummy_top);
1015
1016                         rcu_assign_pointer(cgrp->subsys[i],
1017                                            cgroup_css(cgroup_dummy_top, ss));
1018                         cgroup_css(cgrp, ss)->cgroup = cgrp;
1019
1020                         ss->root = root;
1021                         if (ss->bind)
1022                                 ss->bind(cgroup_css(cgrp, ss));
1023
1024                         /* refcount was already taken, and we're keeping it */
1025                         root->subsys_mask |= bit;
1026                 } else if (bit & removed_mask) {
1027                         /* We're removing this subsystem */
1028                         BUG_ON(cgroup_css(cgrp, ss) != cgroup_css(cgroup_dummy_top, ss));
1029                         BUG_ON(cgroup_css(cgrp, ss)->cgroup != cgrp);
1030
1031                         if (ss->bind)
1032                                 ss->bind(cgroup_css(cgroup_dummy_top, ss));
1033
1034                         cgroup_css(cgroup_dummy_top, ss)->cgroup = cgroup_dummy_top;
1035                         RCU_INIT_POINTER(cgrp->subsys[i], NULL);
1036
1037                         cgroup_subsys[i]->root = &cgroup_dummy_root;
1038                         root->subsys_mask &= ~bit;
1039                 }
1040         }
1041
1042         kernfs_activate(cgrp->kn);
1043         return 0;
1044 }
1045
1046 static int cgroup_show_options(struct seq_file *seq,
1047                                struct kernfs_root *kf_root)
1048 {
1049         struct cgroupfs_root *root = cgroup_root_from_kf(kf_root);
1050         struct cgroup_subsys *ss;
1051         int ssid;
1052
1053         for_each_subsys(ss, ssid)
1054                 if (root->subsys_mask & (1 << ssid))
1055                         seq_printf(seq, ",%s", ss->name);
1056         if (root->flags & CGRP_ROOT_SANE_BEHAVIOR)
1057                 seq_puts(seq, ",sane_behavior");
1058         if (root->flags & CGRP_ROOT_NOPREFIX)
1059                 seq_puts(seq, ",noprefix");
1060         if (root->flags & CGRP_ROOT_XATTR)
1061                 seq_puts(seq, ",xattr");
1062
1063         spin_lock(&release_agent_path_lock);
1064         if (strlen(root->release_agent_path))
1065                 seq_printf(seq, ",release_agent=%s", root->release_agent_path);
1066         spin_unlock(&release_agent_path_lock);
1067
1068         if (test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &root->top_cgroup.flags))
1069                 seq_puts(seq, ",clone_children");
1070         if (strlen(root->name))
1071                 seq_printf(seq, ",name=%s", root->name);
1072         return 0;
1073 }
1074
1075 struct cgroup_sb_opts {
1076         unsigned long subsys_mask;
1077         unsigned long flags;
1078         char *release_agent;
1079         bool cpuset_clone_children;
1080         char *name;
1081         /* User explicitly requested empty subsystem */
1082         bool none;
1083 };
1084
1085 /*
1086  * Convert a hierarchy specifier into a bitmask of subsystems and
1087  * flags. Call with cgroup_mutex held to protect the cgroup_subsys[]
1088  * array. This function takes refcounts on subsystems to be used, unless it
1089  * returns error, in which case no refcounts are taken.
1090  */
1091 static int parse_cgroupfs_options(char *data, struct cgroup_sb_opts *opts)
1092 {
1093         char *token, *o = data;
1094         bool all_ss = false, one_ss = false;
1095         unsigned long mask = (unsigned long)-1;
1096         struct cgroup_subsys *ss;
1097         int i;
1098
1099         BUG_ON(!mutex_is_locked(&cgroup_mutex));
1100
1101 #ifdef CONFIG_CPUSETS
1102         mask = ~(1UL << cpuset_cgrp_id);
1103 #endif
1104
1105         memset(opts, 0, sizeof(*opts));
1106
1107         while ((token = strsep(&o, ",")) != NULL) {
1108                 if (!*token)
1109                         return -EINVAL;
1110                 if (!strcmp(token, "none")) {
1111                         /* Explicitly have no subsystems */
1112                         opts->none = true;
1113                         continue;
1114                 }
1115                 if (!strcmp(token, "all")) {
1116                         /* Mutually exclusive option 'all' + subsystem name */
1117                         if (one_ss)
1118                                 return -EINVAL;
1119                         all_ss = true;
1120                         continue;
1121                 }
1122                 if (!strcmp(token, "__DEVEL__sane_behavior")) {
1123                         opts->flags |= CGRP_ROOT_SANE_BEHAVIOR;
1124                         continue;
1125                 }
1126                 if (!strcmp(token, "noprefix")) {
1127                         opts->flags |= CGRP_ROOT_NOPREFIX;
1128                         continue;
1129                 }
1130                 if (!strcmp(token, "clone_children")) {
1131                         opts->cpuset_clone_children = true;
1132                         continue;
1133                 }
1134                 if (!strcmp(token, "xattr")) {
1135                         opts->flags |= CGRP_ROOT_XATTR;
1136                         continue;
1137                 }
1138                 if (!strncmp(token, "release_agent=", 14)) {
1139                         /* Specifying two release agents is forbidden */
1140                         if (opts->release_agent)
1141                                 return -EINVAL;
1142                         opts->release_agent =
1143                                 kstrndup(token + 14, PATH_MAX - 1, GFP_KERNEL);
1144                         if (!opts->release_agent)
1145                                 return -ENOMEM;
1146                         continue;
1147                 }
1148                 if (!strncmp(token, "name=", 5)) {
1149                         const char *name = token + 5;
1150                         /* Can't specify an empty name */
1151                         if (!strlen(name))
1152                                 return -EINVAL;
1153                         /* Must match [\w.-]+ */
1154                         for (i = 0; i < strlen(name); i++) {
1155                                 char c = name[i];
1156                                 if (isalnum(c))
1157                                         continue;
1158                                 if ((c == '.') || (c == '-') || (c == '_'))
1159                                         continue;
1160                                 return -EINVAL;
1161                         }
1162                         /* Specifying two names is forbidden */
1163                         if (opts->name)
1164                                 return -EINVAL;
1165                         opts->name = kstrndup(name,
1166                                               MAX_CGROUP_ROOT_NAMELEN - 1,
1167                                               GFP_KERNEL);
1168                         if (!opts->name)
1169                                 return -ENOMEM;
1170
1171                         continue;
1172                 }
1173
1174                 for_each_subsys(ss, i) {
1175                         if (strcmp(token, ss->name))
1176                                 continue;
1177                         if (ss->disabled)
1178                                 continue;
1179
1180                         /* Mutually exclusive option 'all' + subsystem name */
1181                         if (all_ss)
1182                                 return -EINVAL;
1183                         set_bit(i, &opts->subsys_mask);
1184                         one_ss = true;
1185
1186                         break;
1187                 }
1188                 if (i == CGROUP_SUBSYS_COUNT)
1189                         return -ENOENT;
1190         }
1191
1192         /*
1193          * If the 'all' option was specified select all the subsystems,
1194          * otherwise if 'none', 'name=' and a subsystem name options
1195          * were not specified, let's default to 'all'
1196          */
1197         if (all_ss || (!one_ss && !opts->none && !opts->name))
1198                 for_each_subsys(ss, i)
1199                         if (!ss->disabled)
1200                                 set_bit(i, &opts->subsys_mask);
1201
1202         /* Consistency checks */
1203
1204         if (opts->flags & CGRP_ROOT_SANE_BEHAVIOR) {
1205                 pr_warning("cgroup: sane_behavior: this is still under development and its behaviors will change, proceed at your own risk\n");
1206
1207                 if ((opts->flags & (CGRP_ROOT_NOPREFIX | CGRP_ROOT_XATTR)) ||
1208                     opts->cpuset_clone_children || opts->release_agent ||
1209                     opts->name) {
1210                         pr_err("cgroup: sane_behavior: noprefix, xattr, clone_children, release_agent and name are not allowed\n");
1211                         return -EINVAL;
1212                 }
1213         }
1214
1215         /*
1216          * Option noprefix was introduced just for backward compatibility
1217          * with the old cpuset, so we allow noprefix only if mounting just
1218          * the cpuset subsystem.
1219          */
1220         if ((opts->flags & CGRP_ROOT_NOPREFIX) && (opts->subsys_mask & mask))
1221                 return -EINVAL;
1222
1223
1224         /* Can't specify "none" and some subsystems */
1225         if (opts->subsys_mask && opts->none)
1226                 return -EINVAL;
1227
1228         /*
1229          * We either have to specify by name or by subsystems. (So all
1230          * empty hierarchies must have a name).
1231          */
1232         if (!opts->subsys_mask && !opts->name)
1233                 return -EINVAL;
1234
1235         return 0;
1236 }
1237
1238 static int cgroup_remount(struct kernfs_root *kf_root, int *flags, char *data)
1239 {
1240         int ret = 0;
1241         struct cgroupfs_root *root = cgroup_root_from_kf(kf_root);
1242         struct cgroup_sb_opts opts;
1243         unsigned long added_mask, removed_mask;
1244
1245         if (root->flags & CGRP_ROOT_SANE_BEHAVIOR) {
1246                 pr_err("cgroup: sane_behavior: remount is not allowed\n");
1247                 return -EINVAL;
1248         }
1249
1250         mutex_lock(&cgroup_tree_mutex);
1251         mutex_lock(&cgroup_mutex);
1252
1253         /* See what subsystems are wanted */
1254         ret = parse_cgroupfs_options(data, &opts);
1255         if (ret)
1256                 goto out_unlock;
1257
1258         if (opts.subsys_mask != root->subsys_mask || opts.release_agent)
1259                 pr_warning("cgroup: option changes via remount are deprecated (pid=%d comm=%s)\n",
1260                            task_tgid_nr(current), current->comm);
1261
1262         added_mask = opts.subsys_mask & ~root->subsys_mask;
1263         removed_mask = root->subsys_mask & ~opts.subsys_mask;
1264
1265         /* Don't allow flags or name to change at remount */
1266         if (((opts.flags ^ root->flags) & CGRP_ROOT_OPTION_MASK) ||
1267             (opts.name && strcmp(opts.name, root->name))) {
1268                 pr_err("cgroup: option or name mismatch, new: 0x%lx \"%s\", old: 0x%lx \"%s\"\n",
1269                        opts.flags & CGRP_ROOT_OPTION_MASK, opts.name ?: "",
1270                        root->flags & CGRP_ROOT_OPTION_MASK, root->name);
1271                 ret = -EINVAL;
1272                 goto out_unlock;
1273         }
1274
1275         /* remounting is not allowed for populated hierarchies */
1276         if (!list_empty(&root->top_cgroup.children)) {
1277                 ret = -EBUSY;
1278                 goto out_unlock;
1279         }
1280
1281         ret = rebind_subsystems(root, added_mask, removed_mask);
1282         if (ret)
1283                 goto out_unlock;
1284
1285         if (opts.release_agent) {
1286                 spin_lock(&release_agent_path_lock);
1287                 strcpy(root->release_agent_path, opts.release_agent);
1288                 spin_unlock(&release_agent_path_lock);
1289         }
1290  out_unlock:
1291         kfree(opts.release_agent);
1292         kfree(opts.name);
1293         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
1294         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
1295         return ret;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * To reduce the fork() overhead for systems that are not actually using
1300  * their cgroups capability, we don't maintain the lists running through
1301  * each css_set to its tasks until we see the list actually used - in other
1302  * words after the first mount.
1303  */
1304 static bool use_task_css_set_links __read_mostly;
1305
1306 static void cgroup_enable_task_cg_lists(void)
1307 {
1308         struct task_struct *p, *g;
1309
1310         down_write(&css_set_rwsem);
1311
1312         if (use_task_css_set_links)
1313                 goto out_unlock;
1314
1315         use_task_css_set_links = true;
1316
1317         /*
1318          * We need tasklist_lock because RCU is not safe against
1319          * while_each_thread(). Besides, a forking task that has passed
1320          * cgroup_post_fork() without seeing use_task_css_set_links = 1
1321          * is not guaranteed to have its child immediately visible in the
1322          * tasklist if we walk through it with RCU.
1323          */
1324         read_lock(&tasklist_lock);
1325         do_each_thread(g, p) {
1326                 task_lock(p);
1327
1328                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&p->cg_list) ||
1329                              task_css_set(p) != &init_css_set);
1330
1331                 /*
1332                  * We should check if the process is exiting, otherwise
1333                  * it will race with cgroup_exit() in that the list
1334                  * entry won't be deleted though the process has exited.
1335                  */
1336                 if (!(p->flags & PF_EXITING))
1337                         list_add(&p->cg_list, &task_css_set(p)->tasks);
1338
1339                 task_unlock(p);
1340         } while_each_thread(g, p);
1341         read_unlock(&tasklist_lock);
1342 out_unlock:
1343         up_write(&css_set_rwsem);
1344 }
1345
1346 static void init_cgroup_housekeeping(struct cgroup *cgrp)
1347 {
1348         atomic_set(&cgrp->refcnt, 1);
1349         INIT_LIST_HEAD(&cgrp->sibling);
1350         INIT_LIST_HEAD(&cgrp->children);
1351         INIT_LIST_HEAD(&cgrp->cset_links);
1352         INIT_LIST_HEAD(&cgrp->release_list);
1353         INIT_LIST_HEAD(&cgrp->pidlists);
1354         mutex_init(&cgrp->pidlist_mutex);
1355         cgrp->dummy_css.cgroup = cgrp;
1356 }
1357
1358 static void init_cgroup_root(struct cgroupfs_root *root)
1359 {
1360         struct cgroup *cgrp = &root->top_cgroup;
1361
1362         INIT_LIST_HEAD(&root->root_list);
1363         atomic_set(&root->nr_cgrps, 1);
1364         cgrp->root = root;
1365         init_cgroup_housekeeping(cgrp);
1366         idr_init(&root->cgroup_idr);
1367 }
1368
1369 static struct cgroupfs_root *cgroup_root_from_opts(struct cgroup_sb_opts *opts)
1370 {
1371         struct cgroupfs_root *root;
1372
1373         if (!opts->subsys_mask && !opts->none)
1374                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1375
1376         root = kzalloc(sizeof(*root), GFP_KERNEL);
1377         if (!root)
1378                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1379
1380         init_cgroup_root(root);
1381
1382         root->flags = opts->flags;
1383         if (opts->release_agent)
1384                 strcpy(root->release_agent_path, opts->release_agent);
1385         if (opts->name)
1386                 strcpy(root->name, opts->name);
1387         if (opts->cpuset_clone_children)
1388                 set_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &root->top_cgroup.flags);
1389         return root;
1390 }
1391
1392 static int cgroup_setup_root(struct cgroupfs_root *root, unsigned long ss_mask)
1393 {
1394         LIST_HEAD(tmp_links);
1395         struct cgroup *root_cgrp = &root->top_cgroup;
1396         struct css_set *cset;
1397         int i, ret;
1398
1399         lockdep_assert_held(&cgroup_tree_mutex);
1400         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
1401
1402         ret = idr_alloc(&root->cgroup_idr, root_cgrp, 0, 1, GFP_KERNEL);
1403         if (ret < 0)
1404                 goto out;
1405         root_cgrp->id = ret;
1406
1407         /*
1408          * We're accessing css_set_count without locking css_set_rwsem here,
1409          * but that's OK - it can only be increased by someone holding
1410          * cgroup_lock, and that's us. The worst that can happen is that we
1411          * have some link structures left over
1412          */
1413         ret = allocate_cgrp_cset_links(css_set_count, &tmp_links);
1414         if (ret)
1415                 goto out;
1416
1417         /* ID 0 is reserved for dummy root, 1 for unified hierarchy */
1418         ret = cgroup_init_root_id(root, 2, 0);
1419         if (ret)
1420                 goto out;
1421
1422         root->kf_root = kernfs_create_root(&cgroup_kf_syscall_ops,
1423                                            KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED,
1424                                            root_cgrp);
1425         if (IS_ERR(root->kf_root)) {
1426                 ret = PTR_ERR(root->kf_root);
1427                 goto exit_root_id;
1428         }
1429         root_cgrp->kn = root->kf_root->kn;
1430
1431         ret = cgroup_addrm_files(root_cgrp, cgroup_base_files, true);
1432         if (ret)
1433                 goto destroy_root;
1434
1435         ret = rebind_subsystems(root, ss_mask, 0);
1436         if (ret)
1437                 goto destroy_root;
1438
1439         /*
1440          * There must be no failure case after here, since rebinding takes
1441          * care of subsystems' refcounts, which are explicitly dropped in
1442          * the failure exit path.
1443          */
1444         list_add(&root->root_list, &cgroup_roots);
1445         cgroup_root_count++;
1446
1447         /*
1448          * Link the top cgroup in this hierarchy into all the css_set
1449          * objects.
1450          */
1451         down_write(&css_set_rwsem);
1452         hash_for_each(css_set_table, i, cset, hlist)
1453                 link_css_set(&tmp_links, cset, root_cgrp);
1454         up_write(&css_set_rwsem);
1455
1456         BUG_ON(!list_empty(&root_cgrp->children));
1457         BUG_ON(atomic_read(&root->nr_cgrps) != 1);
1458
1459         kernfs_activate(root_cgrp->kn);
1460         ret = 0;
1461         goto out;
1462
1463 destroy_root:
1464         kernfs_destroy_root(root->kf_root);
1465         root->kf_root = NULL;
1466 exit_root_id:
1467         cgroup_exit_root_id(root);
1468 out:
1469         free_cgrp_cset_links(&tmp_links);
1470         return ret;
1471 }
1472
1473 static struct dentry *cgroup_mount(struct file_system_type *fs_type,
1474                          int flags, const char *unused_dev_name,
1475                          void *data)
1476 {
1477         struct cgroupfs_root *root;
1478         struct cgroup_sb_opts opts;
1479         struct dentry *dentry;
1480         int ret;
1481
1482         /*
1483          * The first time anyone tries to mount a cgroup, enable the list
1484          * linking each css_set to its tasks and fix up all existing tasks.
1485          */
1486         if (!use_task_css_set_links)
1487                 cgroup_enable_task_cg_lists();
1488 retry:
1489         mutex_lock(&cgroup_tree_mutex);
1490         mutex_lock(&cgroup_mutex);
1491
1492         /* First find the desired set of subsystems */
1493         ret = parse_cgroupfs_options(data, &opts);
1494         if (ret)
1495                 goto out_unlock;
1496
1497         /* look for a matching existing root */
1498         for_each_active_root(root) {
1499                 bool name_match = false;
1500
1501                 /*
1502                  * If we asked for a name then it must match.  Also, if
1503                  * name matches but sybsys_mask doesn't, we should fail.
1504                  * Remember whether name matched.
1505                  */
1506                 if (opts.name) {
1507                         if (strcmp(opts.name, root->name))
1508                                 continue;
1509                         name_match = true;
1510                 }
1511
1512                 /*
1513                  * If we asked for subsystems (or explicitly for no
1514                  * subsystems) then they must match.
1515                  */
1516                 if ((opts.subsys_mask || opts.none) &&
1517                     (opts.subsys_mask != root->subsys_mask)) {
1518                         if (!name_match)
1519                                 continue;
1520                         ret = -EBUSY;
1521                         goto out_unlock;
1522                 }
1523
1524                 if ((root->flags ^ opts.flags) & CGRP_ROOT_OPTION_MASK) {
1525                         if ((root->flags | opts.flags) & CGRP_ROOT_SANE_BEHAVIOR) {
1526                                 pr_err("cgroup: sane_behavior: new mount options should match the existing superblock\n");
1527                                 ret = -EINVAL;
1528                                 goto out_unlock;
1529                         } else {
1530                                 pr_warning("cgroup: new mount options do not match the existing superblock, will be ignored\n");
1531                         }
1532                 }
1533
1534                 /*
1535                  * A root's lifetime is governed by its top cgroup.  Zero
1536                  * ref indicate that the root is being destroyed.  Wait for
1537                  * destruction to complete so that the subsystems are free.
1538                  * We can use wait_queue for the wait but this path is
1539                  * super cold.  Let's just sleep for a bit and retry.
1540                  */
1541                 if (!atomic_inc_not_zero(&root->top_cgroup.refcnt)) {
1542                         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
1543                         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
1544                         msleep(10);
1545                         goto retry;
1546                 }
1547
1548                 ret = 0;
1549                 goto out_unlock;
1550         }
1551
1552         /* no such thing, create a new one */
1553         root = cgroup_root_from_opts(&opts);
1554         if (IS_ERR(root)) {
1555                 ret = PTR_ERR(root);
1556                 goto out_unlock;
1557         }
1558
1559         ret = cgroup_setup_root(root, opts.subsys_mask);
1560         if (ret)
1561                 cgroup_free_root(root);
1562
1563 out_unlock:
1564         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
1565         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
1566
1567         kfree(opts.release_agent);
1568         kfree(opts.name);
1569
1570         if (ret)
1571                 return ERR_PTR(ret);
1572
1573         dentry = kernfs_mount(fs_type, flags, root->kf_root);
1574         if (IS_ERR(dentry))
1575                 cgroup_put(&root->top_cgroup);
1576         return dentry;
1577 }
1578
1579 static void cgroup_kill_sb(struct super_block *sb)
1580 {
1581         struct kernfs_root *kf_root = kernfs_root_from_sb(sb);
1582         struct cgroupfs_root *root = cgroup_root_from_kf(kf_root);
1583
1584         cgroup_put(&root->top_cgroup);
1585         kernfs_kill_sb(sb);
1586 }
1587
1588 static struct file_system_type cgroup_fs_type = {
1589         .name = "cgroup",
1590         .mount = cgroup_mount,
1591         .kill_sb = cgroup_kill_sb,
1592 };
1593
1594 static struct kobject *cgroup_kobj;
1595
1596 /**
1597  * task_cgroup_path - cgroup path of a task in the first cgroup hierarchy
1598  * @task: target task
1599  * @buf: the buffer to write the path into
1600  * @buflen: the length of the buffer
1601  *
1602  * Determine @task's cgroup on the first (the one with the lowest non-zero
1603  * hierarchy_id) cgroup hierarchy and copy its path into @buf.  This
1604  * function grabs cgroup_mutex and shouldn't be used inside locks used by
1605  * cgroup controller callbacks.
1606  *
1607  * Return value is the same as kernfs_path().
1608  */
1609 char *task_cgroup_path(struct task_struct *task, char *buf, size_t buflen)
1610 {
1611         struct cgroupfs_root *root;
1612         struct cgroup *cgrp;
1613         int hierarchy_id = 1;
1614         char *path = NULL;
1615
1616         mutex_lock(&cgroup_mutex);
1617         down_read(&css_set_rwsem);
1618
1619         root = idr_get_next(&cgroup_hierarchy_idr, &hierarchy_id);
1620
1621         if (root) {
1622                 cgrp = task_cgroup_from_root(task, root);
1623                 path = cgroup_path(cgrp, buf, buflen);
1624         } else {
1625                 /* if no hierarchy exists, everyone is in "/" */
1626                 if (strlcpy(buf, "/", buflen) < buflen)
1627                         path = buf;
1628         }
1629
1630         up_read(&css_set_rwsem);
1631         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
1632         return path;
1633 }
1634 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_cgroup_path);
1635
1636 /*
1637  * Control Group taskset
1638  */
1639 struct task_and_cgroup {
1640         struct task_struct      *task;
1641         struct cgroup           *cgrp;
1642         struct css_set          *cset;
1643 };
1644
1645 struct cgroup_taskset {
1646         struct task_and_cgroup  single;
1647         struct flex_array       *tc_array;
1648         int                     tc_array_len;
1649         int                     idx;
1650 };
1651
1652 /**
1653  * cgroup_taskset_first - reset taskset and return the first task
1654  * @tset: taskset of interest
1655  *
1656  * @tset iteration is initialized and the first task is returned.
1657  */
1658 struct task_struct *cgroup_taskset_first(struct cgroup_taskset *tset)
1659 {
1660         if (tset->tc_array) {
1661                 tset->idx = 0;
1662                 return cgroup_taskset_next(tset);
1663         } else {
1664                 return tset->single.task;
1665         }
1666 }
1667 EXPORT_SYMBOL_GPL(cgroup_taskset_first);
1668
1669 /**
1670  * cgroup_taskset_next - iterate to the next task in taskset
1671  * @tset: taskset of interest
1672  *
1673  * Return the next task in @tset.  Iteration must have been initialized
1674  * with cgroup_taskset_first().
1675  */
1676 struct task_struct *cgroup_taskset_next(struct cgroup_taskset *tset)
1677 {
1678         struct task_and_cgroup *tc;
1679
1680         if (!tset->tc_array || tset->idx >= tset->tc_array_len)
1681                 return NULL;
1682
1683         tc = flex_array_get(tset->tc_array, tset->idx++);
1684         return tc->task;
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL_GPL(cgroup_taskset_next);
1687
1688 /**
1689  * cgroup_task_migrate - move a task from one cgroup to another.
1690  * @old_cgrp; the cgroup @tsk is being migrated from
1691  * @tsk: the task being migrated
1692  * @new_cset: the new css_set @tsk is being attached to
1693  *
1694  * Must be called with cgroup_mutex, threadgroup and css_set_rwsem locked.
1695  */
1696 static void cgroup_task_migrate(struct cgroup *old_cgrp,
1697                                 struct task_struct *tsk,
1698                                 struct css_set *new_cset)
1699 {
1700         struct css_set *old_cset;
1701
1702         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
1703         lockdep_assert_held(&css_set_rwsem);
1704
1705         /*
1706          * We are synchronized through threadgroup_lock() against PF_EXITING
1707          * setting such that we can't race against cgroup_exit() changing the
1708          * css_set to init_css_set and dropping the old one.
1709          */
1710         WARN_ON_ONCE(tsk->flags & PF_EXITING);
1711         old_cset = task_css_set(tsk);
1712
1713         task_lock(tsk);
1714         rcu_assign_pointer(tsk->cgroups, new_cset);
1715         task_unlock(tsk);
1716
1717         list_move(&tsk->cg_list, &new_cset->tasks);
1718
1719         /*
1720          * We just gained a reference on old_cset by taking it from the
1721          * task. As trading it for new_cset is protected by cgroup_mutex,
1722          * we're safe to drop it here; it will be freed under RCU.
1723          */
1724         set_bit(CGRP_RELEASABLE, &old_cgrp->flags);
1725         put_css_set_locked(old_cset, false);
1726 }
1727
1728 /**
1729  * cgroup_attach_task - attach a task or a whole threadgroup to a cgroup
1730  * @cgrp: the cgroup to attach to
1731  * @leader: the task or the leader of the threadgroup to be attached
1732  * @threadgroup: attach the whole threadgroup?
1733  *
1734  * Call holding cgroup_mutex and the group_rwsem of the leader. Will take
1735  * task_lock of @tsk or each thread in the threadgroup individually in turn.
1736  */
1737 static int cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *leader,
1738                               bool threadgroup)
1739 {
1740         int ret, i, group_size;
1741         struct cgroupfs_root *root = cgrp->root;
1742         struct cgroup_subsys_state *css, *failed_css = NULL;
1743         /* threadgroup list cursor and array */
1744         struct task_struct *task;
1745         struct task_and_cgroup *tc;
1746         struct flex_array *group;
1747         struct cgroup_taskset tset = { };
1748
1749         /*
1750          * step 0: in order to do expensive, possibly blocking operations for
1751          * every thread, we cannot iterate the thread group list, since it needs
1752          * rcu or tasklist locked. instead, build an array of all threads in the
1753          * group - group_rwsem prevents new threads from appearing, and if
1754          * threads exit, this will just be an over-estimate.
1755          */
1756         if (threadgroup)
1757                 group_size = get_nr_threads(leader);
1758         else
1759                 group_size = 1;
1760         /* flex_array supports very large thread-groups better than kmalloc. */
1761         group = flex_array_alloc(sizeof(*tc), group_size, GFP_KERNEL);
1762         if (!group)
1763                 return -ENOMEM;
1764         /* pre-allocate to guarantee space while iterating in rcu read-side. */
1765         ret = flex_array_prealloc(group, 0, group_size, GFP_KERNEL);
1766         if (ret)
1767                 goto out_free_group_list;
1768
1769         i = 0;
1770         /*
1771          * Prevent freeing of tasks while we take a snapshot. Tasks that are
1772          * already PF_EXITING could be freed from underneath us unless we
1773          * take an rcu_read_lock.
1774          */
1775         down_read(&css_set_rwsem);
1776         rcu_read_lock();
1777         task = leader;
1778         do {
1779                 struct task_and_cgroup ent;
1780
1781                 /* @task either already exited or can't exit until the end */
1782                 if (task->flags & PF_EXITING)
1783                         goto next;
1784
1785                 /* as per above, nr_threads may decrease, but not increase. */
1786                 BUG_ON(i >= group_size);
1787                 ent.task = task;
1788                 ent.cgrp = task_cgroup_from_root(task, root);
1789                 /* nothing to do if this task is already in the cgroup */
1790                 if (ent.cgrp == cgrp)
1791                         goto next;
1792                 /*
1793                  * saying GFP_ATOMIC has no effect here because we did prealloc
1794                  * earlier, but it's good form to communicate our expectations.
1795                  */
1796                 ret = flex_array_put(group, i, &ent, GFP_ATOMIC);
1797                 BUG_ON(ret != 0);
1798                 i++;
1799         next:
1800                 if (!threadgroup)
1801                         break;
1802         } while_each_thread(leader, task);
1803         rcu_read_unlock();
1804         up_read(&css_set_rwsem);
1805         /* remember the number of threads in the array for later. */
1806         group_size = i;
1807         tset.tc_array = group;
1808         tset.tc_array_len = group_size;
1809
1810         /* methods shouldn't be called if no task is actually migrating */
1811         ret = 0;
1812         if (!group_size)
1813                 goto out_free_group_list;
1814
1815         /*
1816          * step 1: check that we can legitimately attach to the cgroup.
1817          */
1818         for_each_css(css, i, cgrp) {
1819                 if (css->ss->can_attach) {
1820                         ret = css->ss->can_attach(css, &tset);
1821                         if (ret) {
1822                                 failed_css = css;
1823                                 goto out_cancel_attach;
1824                         }
1825                 }
1826         }
1827
1828         /*
1829          * step 2: make sure css_sets exist for all threads to be migrated.
1830          * we use find_css_set, which allocates a new one if necessary.
1831          */
1832         for (i = 0; i < group_size; i++) {
1833                 struct css_set *old_cset;
1834
1835                 tc = flex_array_get(group, i);
1836                 old_cset = task_css_set(tc->task);
1837                 tc->cset = find_css_set(old_cset, cgrp);
1838                 if (!tc->cset) {
1839                         ret = -ENOMEM;
1840                         goto out_put_css_set_refs;
1841                 }
1842         }
1843
1844         /*
1845          * step 3: now that we're guaranteed success wrt the css_sets,
1846          * proceed to move all tasks to the new cgroup.  There are no
1847          * failure cases after here, so this is the commit point.
1848          */
1849         down_write(&css_set_rwsem);
1850         for (i = 0; i < group_size; i++) {
1851                 tc = flex_array_get(group, i);
1852                 cgroup_task_migrate(tc->cgrp, tc->task, tc->cset);
1853         }
1854         up_write(&css_set_rwsem);
1855         /* nothing is sensitive to fork() after this point. */
1856
1857         /*
1858          * step 4: do subsystem attach callbacks.
1859          */
1860         for_each_css(css, i, cgrp)
1861                 if (css->ss->attach)
1862                         css->ss->attach(css, &tset);
1863
1864         /*
1865          * step 5: success! and cleanup
1866          */
1867         ret = 0;
1868 out_put_css_set_refs:
1869         if (ret) {
1870                 for (i = 0; i < group_size; i++) {
1871                         tc = flex_array_get(group, i);
1872                         if (!tc->cset)
1873                                 break;
1874                         put_css_set(tc->cset, false);
1875                 }
1876         }
1877 out_cancel_attach:
1878         if (ret) {
1879                 for_each_css(css, i, cgrp) {
1880                         if (css == failed_css)
1881                                 break;
1882                         if (css->ss->cancel_attach)
1883                                 css->ss->cancel_attach(css, &tset);
1884                 }
1885         }
1886 out_free_group_list:
1887         flex_array_free(group);
1888         return ret;
1889 }
1890
1891 /*
1892  * Find the task_struct of the task to attach by vpid and pass it along to the
1893  * function to attach either it or all tasks in its threadgroup. Will lock
1894  * cgroup_mutex and threadgroup; may take task_lock of task.
1895  */
1896 static int attach_task_by_pid(struct cgroup *cgrp, u64 pid, bool threadgroup)
1897 {
1898         struct task_struct *tsk;
1899         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1900         int ret;
1901
1902         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1903                 return -ENODEV;
1904
1905 retry_find_task:
1906         rcu_read_lock();
1907         if (pid) {
1908                 tsk = find_task_by_vpid(pid);
1909                 if (!tsk) {
1910                         rcu_read_unlock();
1911                         ret = -ESRCH;
1912                         goto out_unlock_cgroup;
1913                 }
1914                 /*
1915                  * even if we're attaching all tasks in the thread group, we
1916                  * only need to check permissions on one of them.
1917                  */
1918                 tcred = __task_cred(tsk);
1919                 if (!uid_eq(cred->euid, GLOBAL_ROOT_UID) &&
1920                     !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1921                     !uid_eq(cred->euid, tcred->suid)) {
1922                         rcu_read_unlock();
1923                         ret = -EACCES;
1924                         goto out_unlock_cgroup;
1925                 }
1926         } else
1927                 tsk = current;
1928
1929         if (threadgroup)
1930                 tsk = tsk->group_leader;
1931
1932         /*
1933          * Workqueue threads may acquire PF_NO_SETAFFINITY and become
1934          * trapped in a cpuset, or RT worker may be born in a cgroup
1935          * with no rt_runtime allocated.  Just say no.
1936          */
1937         if (tsk == kthreadd_task || (tsk->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1938                 ret = -EINVAL;
1939                 rcu_read_unlock();
1940                 goto out_unlock_cgroup;
1941         }
1942
1943         get_task_struct(tsk);
1944         rcu_read_unlock();
1945
1946         threadgroup_lock(tsk);
1947         if (threadgroup) {
1948                 if (!thread_group_leader(tsk)) {
1949                         /*
1950                          * a race with de_thread from another thread's exec()
1951                          * may strip us of our leadership, if this happens,
1952                          * there is no choice but to throw this task away and
1953                          * try again; this is
1954                          * "double-double-toil-and-trouble-check locking".
1955                          */
1956                         threadgroup_unlock(tsk);
1957                         put_task_struct(tsk);
1958                         goto retry_find_task;
1959                 }
1960         }
1961
1962         ret = cgroup_attach_task(cgrp, tsk, threadgroup);
1963
1964         threadgroup_unlock(tsk);
1965
1966         put_task_struct(tsk);
1967 out_unlock_cgroup:
1968         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
1969         return ret;
1970 }
1971
1972 /**
1973  * cgroup_attach_task_all - attach task 'tsk' to all cgroups of task 'from'
1974  * @from: attach to all cgroups of a given task
1975  * @tsk: the task to be attached
1976  */
1977 int cgroup_attach_task_all(struct task_struct *from, struct task_struct *tsk)
1978 {
1979         struct cgroupfs_root *root;
1980         int retval = 0;
1981
1982         mutex_lock(&cgroup_mutex);
1983         for_each_active_root(root) {
1984                 struct cgroup *from_cgrp;
1985
1986                 down_read(&css_set_rwsem);
1987                 from_cgrp = task_cgroup_from_root(from, root);
1988                 up_read(&css_set_rwsem);
1989
1990                 retval = cgroup_attach_task(from_cgrp, tsk, false);
1991                 if (retval)
1992                         break;
1993         }
1994         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
1995
1996         return retval;
1997 }
1998 EXPORT_SYMBOL_GPL(cgroup_attach_task_all);
1999
2000 static int cgroup_tasks_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2001                               struct cftype *cft, u64 pid)
2002 {
2003         return attach_task_by_pid(css->cgroup, pid, false);
2004 }
2005
2006 static int cgroup_procs_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2007                               struct cftype *cft, u64 tgid)
2008 {
2009         return attach_task_by_pid(css->cgroup, tgid, true);
2010 }
2011
2012 static int cgroup_release_agent_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2013                                       struct cftype *cft, const char *buffer)
2014 {
2015         struct cgroupfs_root *root = css->cgroup->root;
2016
2017         BUILD_BUG_ON(sizeof(root->release_agent_path) < PATH_MAX);
2018         if (!cgroup_lock_live_group(css->cgroup))
2019                 return -ENODEV;
2020         spin_lock(&release_agent_path_lock);
2021         strlcpy(root->release_agent_path, buffer,
2022                 sizeof(root->release_agent_path));
2023         spin_unlock(&release_agent_path_lock);
2024         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
2025         return 0;
2026 }
2027
2028 static int cgroup_release_agent_show(struct seq_file *seq, void *v)
2029 {
2030         struct cgroup *cgrp = seq_css(seq)->cgroup;
2031
2032         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
2033                 return -ENODEV;
2034         seq_puts(seq, cgrp->root->release_agent_path);
2035         seq_putc(seq, '\n');
2036         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
2037         return 0;
2038 }
2039
2040 static int cgroup_sane_behavior_show(struct seq_file *seq, void *v)
2041 {
2042         struct cgroup *cgrp = seq_css(seq)->cgroup;
2043
2044         seq_printf(seq, "%d\n", cgroup_sane_behavior(cgrp));
2045         return 0;
2046 }
2047
2048 static ssize_t cgroup_file_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
2049                                  size_t nbytes, loff_t off)
2050 {
2051         struct cgroup *cgrp = of->kn->parent->priv;
2052         struct cftype *cft = of->kn->priv;
2053         struct cgroup_subsys_state *css;
2054         int ret;
2055
2056         /*
2057          * kernfs guarantees that a file isn't deleted with operations in
2058          * flight, which means that the matching css is and stays alive and
2059          * doesn't need to be pinned.  The RCU locking is not necessary
2060          * either.  It's just for the convenience of using cgroup_css().
2061          */
2062         rcu_read_lock();
2063         css = cgroup_css(cgrp, cft->ss);
2064         rcu_read_unlock();
2065
2066         if (cft->write_string) {
2067                 ret = cft->write_string(css, cft, strstrip(buf));
2068         } else if (cft->write_u64) {
2069                 unsigned long long v;
2070                 ret = kstrtoull(buf, 0, &v);
2071                 if (!ret)
2072                         ret = cft->write_u64(css, cft, v);
2073         } else if (cft->write_s64) {
2074                 long long v;
2075                 ret = kstrtoll(buf, 0, &v);
2076                 if (!ret)
2077                         ret = cft->write_s64(css, cft, v);
2078         } else if (cft->trigger) {
2079                 ret = cft->trigger(css, (unsigned int)cft->private);
2080         } else {
2081                 ret = -EINVAL;
2082         }
2083
2084         return ret ?: nbytes;
2085 }
2086
2087 static void *cgroup_seqfile_start(struct seq_file *seq, loff_t *ppos)
2088 {
2089         return seq_cft(seq)->seq_start(seq, ppos);
2090 }
2091
2092 static void *cgroup_seqfile_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *ppos)
2093 {
2094         return seq_cft(seq)->seq_next(seq, v, ppos);
2095 }
2096
2097 static void cgroup_seqfile_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2098 {
2099         seq_cft(seq)->seq_stop(seq, v);
2100 }
2101
2102 static int cgroup_seqfile_show(struct seq_file *m, void *arg)
2103 {
2104         struct cftype *cft = seq_cft(m);
2105         struct cgroup_subsys_state *css = seq_css(m);
2106
2107         if (cft->seq_show)
2108                 return cft->seq_show(m, arg);
2109
2110         if (cft->read_u64)
2111                 seq_printf(m, "%llu\n", cft->read_u64(css, cft));
2112         else if (cft->read_s64)
2113                 seq_printf(m, "%lld\n", cft->read_s64(css, cft));
2114         else
2115                 return -EINVAL;
2116         return 0;
2117 }
2118
2119 static struct kernfs_ops cgroup_kf_single_ops = {
2120         .atomic_write_len       = PAGE_SIZE,
2121         .write                  = cgroup_file_write,
2122         .seq_show               = cgroup_seqfile_show,
2123 };
2124
2125 static struct kernfs_ops cgroup_kf_ops = {
2126         .atomic_write_len       = PAGE_SIZE,
2127         .write                  = cgroup_file_write,
2128         .seq_start              = cgroup_seqfile_start,
2129         .seq_next               = cgroup_seqfile_next,
2130         .seq_stop               = cgroup_seqfile_stop,
2131         .seq_show               = cgroup_seqfile_show,
2132 };
2133
2134 /*
2135  * cgroup_rename - Only allow simple rename of directories in place.
2136  */
2137 static int cgroup_rename(struct kernfs_node *kn, struct kernfs_node *new_parent,
2138                          const char *new_name_str)
2139 {
2140         struct cgroup *cgrp = kn->priv;
2141         int ret;
2142
2143         if (kernfs_type(kn) != KERNFS_DIR)
2144                 return -ENOTDIR;
2145         if (kn->parent != new_parent)
2146                 return -EIO;
2147
2148         /*
2149          * This isn't a proper migration and its usefulness is very
2150          * limited.  Disallow if sane_behavior.
2151          */
2152         if (cgroup_sane_behavior(cgrp))
2153                 return -EPERM;
2154
2155         mutex_lock(&cgroup_tree_mutex);
2156         mutex_lock(&cgroup_mutex);
2157
2158         ret = kernfs_rename(kn, new_parent, new_name_str);
2159
2160         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
2161         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
2162         return ret;
2163 }
2164
2165 static int cgroup_add_file(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
2166 {
2167         char name[CGROUP_FILE_NAME_MAX];
2168         struct kernfs_node *kn;
2169         struct lock_class_key *key = NULL;
2170
2171 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2172         key = &cft->lockdep_key;
2173 #endif
2174         kn = __kernfs_create_file(cgrp->kn, cgroup_file_name(cgrp, cft, name),
2175                                   cgroup_file_mode(cft), 0, cft->kf_ops, cft,
2176                                   NULL, false, key);
2177         if (IS_ERR(kn))
2178                 return PTR_ERR(kn);
2179         return 0;
2180 }
2181
2182 /**
2183  * cgroup_addrm_files - add or remove files to a cgroup directory
2184  * @cgrp: the target cgroup
2185  * @cfts: array of cftypes to be added
2186  * @is_add: whether to add or remove
2187  *
2188  * Depending on @is_add, add or remove files defined by @cfts on @cgrp.
2189  * For removals, this function never fails.  If addition fails, this
2190  * function doesn't remove files already added.  The caller is responsible
2191  * for cleaning up.
2192  */
2193 static int cgroup_addrm_files(struct cgroup *cgrp, struct cftype cfts[],
2194                               bool is_add)
2195 {
2196         struct cftype *cft;
2197         int ret;
2198
2199         lockdep_assert_held(&cgroup_tree_mutex);
2200
2201         for (cft = cfts; cft->name[0] != '\0'; cft++) {
2202                 /* does cft->flags tell us to skip this file on @cgrp? */
2203                 if ((cft->flags & CFTYPE_INSANE) && cgroup_sane_behavior(cgrp))
2204                         continue;
2205                 if ((cft->flags & CFTYPE_NOT_ON_ROOT) && !cgrp->parent)
2206                         continue;
2207                 if ((cft->flags & CFTYPE_ONLY_ON_ROOT) && cgrp->parent)
2208                         continue;
2209
2210                 if (is_add) {
2211                         ret = cgroup_add_file(cgrp, cft);
2212                         if (ret) {
2213                                 pr_warn("cgroup_addrm_files: failed to add %s, err=%d\n",
2214                                         cft->name, ret);
2215                                 return ret;
2216                         }
2217                 } else {
2218                         cgroup_rm_file(cgrp, cft);
2219                 }
2220         }
2221         return 0;
2222 }
2223
2224 static int cgroup_apply_cftypes(struct cftype *cfts, bool is_add)
2225 {
2226         LIST_HEAD(pending);
2227         struct cgroup_subsys *ss = cfts[0].ss;
2228         struct cgroup *root = &ss->root->top_cgroup;
2229         struct cgroup_subsys_state *css;
2230         int ret = 0;
2231
2232         lockdep_assert_held(&cgroup_tree_mutex);
2233
2234         /* don't bother if @ss isn't attached */
2235         if (ss->root == &cgroup_dummy_root)
2236                 return 0;
2237
2238         /* add/rm files for all cgroups created before */
2239         css_for_each_descendant_pre(css, cgroup_css(root, ss)) {
2240                 struct cgroup *cgrp = css->cgroup;
2241
2242                 if (cgroup_is_dead(cgrp))
2243                         continue;
2244
2245                 ret = cgroup_addrm_files(cgrp, cfts, is_add);
2246                 if (ret)
2247                         break;
2248         }
2249
2250         if (is_add && !ret)
2251                 kernfs_activate(root->kn);
2252         return ret;
2253 }
2254
2255 static void cgroup_exit_cftypes(struct cftype *cfts)
2256 {
2257         struct cftype *cft;
2258
2259         for (cft = cfts; cft->name[0] != '\0'; cft++) {
2260                 /* free copy for custom atomic_write_len, see init_cftypes() */
2261                 if (cft->max_write_len && cft->max_write_len != PAGE_SIZE)
2262                         kfree(cft->kf_ops);
2263                 cft->kf_ops = NULL;
2264                 cft->ss = NULL;
2265         }
2266 }
2267
2268 static int cgroup_init_cftypes(struct cgroup_subsys *ss, struct cftype *cfts)
2269 {
2270         struct cftype *cft;
2271
2272         for (cft = cfts; cft->name[0] != '\0'; cft++) {
2273                 struct kernfs_ops *kf_ops;
2274
2275                 WARN_ON(cft->ss || cft->kf_ops);
2276
2277                 if (cft->seq_start)
2278                         kf_ops = &cgroup_kf_ops;
2279                 else
2280                         kf_ops = &cgroup_kf_single_ops;
2281
2282                 /*
2283                  * Ugh... if @cft wants a custom max_write_len, we need to
2284                  * make a copy of kf_ops to set its atomic_write_len.
2285                  */
2286                 if (cft->max_write_len && cft->max_write_len != PAGE_SIZE) {
2287                         kf_ops = kmemdup(kf_ops, sizeof(*kf_ops), GFP_KERNEL);
2288                         if (!kf_ops) {
2289                                 cgroup_exit_cftypes(cfts);
2290                                 return -ENOMEM;
2291                         }
2292                         kf_ops->atomic_write_len = cft->max_write_len;
2293                 }
2294
2295                 cft->kf_ops = kf_ops;
2296                 cft->ss = ss;
2297         }
2298
2299         return 0;
2300 }
2301
2302 static int cgroup_rm_cftypes_locked(struct cftype *cfts)
2303 {
2304         lockdep_assert_held(&cgroup_tree_mutex);
2305
2306         if (!cfts || !cfts[0].ss)
2307                 return -ENOENT;
2308
2309         list_del(&cfts->node);
2310         cgroup_apply_cftypes(cfts, false);
2311         cgroup_exit_cftypes(cfts);
2312         return 0;
2313 }
2314
2315 /**
2316  * cgroup_rm_cftypes - remove an array of cftypes from a subsystem
2317  * @cfts: zero-length name terminated array of cftypes
2318  *
2319  * Unregister @cfts.  Files described by @cfts are removed from all
2320  * existing cgroups and all future cgroups won't have them either.  This
2321  * function can be called anytime whether @cfts' subsys is attached or not.
2322  *
2323  * Returns 0 on successful unregistration, -ENOENT if @cfts is not
2324  * registered.
2325  */
2326 int cgroup_rm_cftypes(struct cftype *cfts)
2327 {
2328         int ret;
2329
2330         mutex_lock(&cgroup_tree_mutex);
2331         ret = cgroup_rm_cftypes_locked(cfts);
2332         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
2333         return ret;
2334 }
2335
2336 /**
2337  * cgroup_add_cftypes - add an array of cftypes to a subsystem
2338  * @ss: target cgroup subsystem
2339  * @cfts: zero-length name terminated array of cftypes
2340  *
2341  * Register @cfts to @ss.  Files described by @cfts are created for all
2342  * existing cgroups to which @ss is attached and all future cgroups will
2343  * have them too.  This function can be called anytime whether @ss is
2344  * attached or not.
2345  *
2346  * Returns 0 on successful registration, -errno on failure.  Note that this
2347  * function currently returns 0 as long as @cfts registration is successful
2348  * even if some file creation attempts on existing cgroups fail.
2349  */
2350 int cgroup_add_cftypes(struct cgroup_subsys *ss, struct cftype *cfts)
2351 {
2352         int ret;
2353
2354         ret = cgroup_init_cftypes(ss, cfts);
2355         if (ret)
2356                 return ret;
2357
2358         mutex_lock(&cgroup_tree_mutex);
2359
2360         list_add_tail(&cfts->node, &ss->cfts);
2361         ret = cgroup_apply_cftypes(cfts, true);
2362         if (ret)
2363                 cgroup_rm_cftypes_locked(cfts);
2364
2365         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
2366         return ret;
2367 }
2368 EXPORT_SYMBOL_GPL(cgroup_add_cftypes);
2369
2370 /**
2371  * cgroup_task_count - count the number of tasks in a cgroup.
2372  * @cgrp: the cgroup in question
2373  *
2374  * Return the number of tasks in the cgroup.
2375  */
2376 static int cgroup_task_count(const struct cgroup *cgrp)
2377 {
2378         int count = 0;
2379         struct cgrp_cset_link *link;
2380
2381         down_read(&css_set_rwsem);
2382         list_for_each_entry(link, &cgrp->cset_links, cset_link)
2383                 count += atomic_read(&link->cset->refcount);
2384         up_read(&css_set_rwsem);
2385         return count;
2386 }
2387
2388 /**
2389  * css_next_child - find the next child of a given css
2390  * @pos_css: the current position (%NULL to initiate traversal)
2391  * @parent_css: css whose children to walk
2392  *
2393  * This function returns the next child of @parent_css and should be called
2394  * under either cgroup_mutex or RCU read lock.  The only requirement is
2395  * that @parent_css and @pos_css are accessible.  The next sibling is
2396  * guaranteed to be returned regardless of their states.
2397  */
2398 struct cgroup_subsys_state *
2399 css_next_child(struct cgroup_subsys_state *pos_css,
2400                struct cgroup_subsys_state *parent_css)
2401 {
2402         struct cgroup *pos = pos_css ? pos_css->cgroup : NULL;
2403         struct cgroup *cgrp = parent_css->cgroup;
2404         struct cgroup *next;
2405
2406         cgroup_assert_mutexes_or_rcu_locked();
2407
2408         /*
2409          * @pos could already have been removed.  Once a cgroup is removed,
2410          * its ->sibling.next is no longer updated when its next sibling
2411          * changes.  As CGRP_DEAD assertion is serialized and happens
2412          * before the cgroup is taken off the ->sibling list, if we see it
2413          * unasserted, it's guaranteed that the next sibling hasn't
2414          * finished its grace period even if it's already removed, and thus
2415          * safe to dereference from this RCU critical section.  If
2416          * ->sibling.next is inaccessible, cgroup_is_dead() is guaranteed
2417          * to be visible as %true here.
2418          *
2419          * If @pos is dead, its next pointer can't be dereferenced;
2420          * however, as each cgroup is given a monotonically increasing
2421          * unique serial number and always appended to the sibling list,
2422          * the next one can be found by walking the parent's children until
2423          * we see a cgroup with higher serial number than @pos's.  While
2424          * this path can be slower, it's taken only when either the current
2425          * cgroup is removed or iteration and removal race.
2426          */
2427         if (!pos) {
2428                 next = list_entry_rcu(cgrp->children.next, struct cgroup, sibling);
2429         } else if (likely(!cgroup_is_dead(pos))) {
2430                 next = list_entry_rcu(pos->sibling.next, struct cgroup, sibling);
2431         } else {
2432                 list_for_each_entry_rcu(next, &cgrp->children, sibling)
2433                         if (next->serial_nr > pos->serial_nr)
2434                                 break;
2435         }
2436
2437         if (&next->sibling == &cgrp->children)
2438                 return NULL;
2439
2440         return cgroup_css(next, parent_css->ss);
2441 }
2442 EXPORT_SYMBOL_GPL(css_next_child);
2443
2444 /**
2445  * css_next_descendant_pre - find the next descendant for pre-order walk
2446  * @pos: the current position (%NULL to initiate traversal)
2447  * @root: css whose descendants to walk
2448  *
2449  * To be used by css_for_each_descendant_pre().  Find the next descendant
2450  * to visit for pre-order traversal of @root's descendants.  @root is
2451  * included in the iteration and the first node to be visited.
2452  *
2453  * While this function requires cgroup_mutex or RCU read locking, it
2454  * doesn't require the whole traversal to be contained in a single critical
2455  * section.  This function will return the correct next descendant as long
2456  * as both @pos and @root are accessible and @pos is a descendant of @root.
2457  */
2458 struct cgroup_subsys_state *
2459 css_next_descendant_pre(struct cgroup_subsys_state *pos,
2460                         struct cgroup_subsys_state *root)
2461 {
2462         struct cgroup_subsys_state *next;
2463
2464         cgroup_assert_mutexes_or_rcu_locked();
2465
2466         /* if first iteration, visit @root */
2467         if (!pos)
2468                 return root;
2469
2470         /* visit the first child if exists */
2471         next = css_next_child(NULL, pos);
2472         if (next)
2473                 return next;
2474
2475         /* no child, visit my or the closest ancestor's next sibling */
2476         while (pos != root) {
2477                 next = css_next_child(pos, css_parent(pos));
2478                 if (next)
2479                         return next;
2480                 pos = css_parent(pos);
2481         }
2482
2483         return NULL;
2484 }
2485 EXPORT_SYMBOL_GPL(css_next_descendant_pre);
2486
2487 /**
2488  * css_rightmost_descendant - return the rightmost descendant of a css
2489  * @pos: css of interest
2490  *
2491  * Return the rightmost descendant of @pos.  If there's no descendant, @pos
2492  * is returned.  This can be used during pre-order traversal to skip
2493  * subtree of @pos.
2494  *
2495  * While this function requires cgroup_mutex or RCU read locking, it
2496  * doesn't require the whole traversal to be contained in a single critical
2497  * section.  This function will return the correct rightmost descendant as
2498  * long as @pos is accessible.
2499  */
2500 struct cgroup_subsys_state *
2501 css_rightmost_descendant(struct cgroup_subsys_state *pos)
2502 {
2503         struct cgroup_subsys_state *last, *tmp;
2504
2505         cgroup_assert_mutexes_or_rcu_locked();
2506
2507         do {
2508                 last = pos;
2509                 /* ->prev isn't RCU safe, walk ->next till the end */
2510                 pos = NULL;
2511                 css_for_each_child(tmp, last)
2512                         pos = tmp;
2513         } while (pos);
2514
2515         return last;
2516 }
2517 EXPORT_SYMBOL_GPL(css_rightmost_descendant);
2518
2519 static struct cgroup_subsys_state *
2520 css_leftmost_descendant(struct cgroup_subsys_state *pos)
2521 {
2522         struct cgroup_subsys_state *last;
2523
2524         do {
2525                 last = pos;
2526                 pos = css_next_child(NULL, pos);
2527         } while (pos);
2528
2529         return last;
2530 }
2531
2532 /**
2533  * css_next_descendant_post - find the next descendant for post-order walk
2534  * @pos: the current position (%NULL to initiate traversal)
2535  * @root: css whose descendants to walk
2536  *
2537  * To be used by css_for_each_descendant_post().  Find the next descendant
2538  * to visit for post-order traversal of @root's descendants.  @root is
2539  * included in the iteration and the last node to be visited.
2540  *
2541  * While this function requires cgroup_mutex or RCU read locking, it
2542  * doesn't require the whole traversal to be contained in a single critical
2543  * section.  This function will return the correct next descendant as long
2544  * as both @pos and @cgroup are accessible and @pos is a descendant of
2545  * @cgroup.
2546  */
2547 struct cgroup_subsys_state *
2548 css_next_descendant_post(struct cgroup_subsys_state *pos,
2549                          struct cgroup_subsys_state *root)
2550 {
2551         struct cgroup_subsys_state *next;
2552
2553         cgroup_assert_mutexes_or_rcu_locked();
2554
2555         /* if first iteration, visit leftmost descendant which may be @root */
2556         if (!pos)
2557                 return css_leftmost_descendant(root);
2558
2559         /* if we visited @root, we're done */
2560         if (pos == root)
2561                 return NULL;
2562
2563         /* if there's an unvisited sibling, visit its leftmost descendant */
2564         next = css_next_child(pos, css_parent(pos));
2565         if (next)
2566                 return css_leftmost_descendant(next);
2567
2568         /* no sibling left, visit parent */
2569         return css_parent(pos);
2570 }
2571 EXPORT_SYMBOL_GPL(css_next_descendant_post);
2572
2573 /**
2574  * css_advance_task_iter - advance a task itererator to the next css_set
2575  * @it: the iterator to advance
2576  *
2577  * Advance @it to the next css_set to walk.
2578  */
2579 static void css_advance_task_iter(struct css_task_iter *it)
2580 {
2581         struct list_head *l = it->cset_link;
2582         struct cgrp_cset_link *link;
2583         struct css_set *cset;
2584
2585         /* Advance to the next non-empty css_set */
2586         do {
2587                 l = l->next;
2588                 if (l == &it->origin_css->cgroup->cset_links) {
2589                         it->cset_link = NULL;
2590                         return;
2591                 }
2592                 link = list_entry(l, struct cgrp_cset_link, cset_link);
2593                 cset = link->cset;
2594         } while (list_empty(&cset->tasks));
2595         it->cset_link = l;
2596         it->task = cset->tasks.next;
2597 }
2598
2599 /**
2600  * css_task_iter_start - initiate task iteration
2601  * @css: the css to walk tasks of
2602  * @it: the task iterator to use
2603  *
2604  * Initiate iteration through the tasks of @css.  The caller can call
2605  * css_task_iter_next() to walk through the tasks until the function
2606  * returns NULL.  On completion of iteration, css_task_iter_end() must be
2607  * called.
2608  *
2609  * Note that this function acquires a lock which is released when the
2610  * iteration finishes.  The caller can't sleep while iteration is in
2611  * progress.
2612  */
2613 void css_task_iter_start(struct cgroup_subsys_state *css,
2614                          struct css_task_iter *it)
2615         __acquires(css_set_rwsem)
2616 {
2617         /* no one should try to iterate before mounting cgroups */
2618         WARN_ON_ONCE(!use_task_css_set_links);
2619
2620         down_read(&css_set_rwsem);
2621
2622         it->origin_css = css;
2623         it->cset_link = &css->cgroup->cset_links;
2624
2625         css_advance_task_iter(it);
2626 }
2627
2628 /**
2629  * css_task_iter_next - return the next task for the iterator
2630  * @it: the task iterator being iterated
2631  *
2632  * The "next" function for task iteration.  @it should have been
2633  * initialized via css_task_iter_start().  Returns NULL when the iteration
2634  * reaches the end.
2635  */
2636 struct task_struct *css_task_iter_next(struct css_task_iter *it)
2637 {
2638         struct task_struct *res;
2639         struct list_head *l = it->task;
2640         struct cgrp_cset_link *link;
2641
2642         /* If the iterator cg is NULL, we have no tasks */
2643         if (!it->cset_link)
2644                 return NULL;
2645         res = list_entry(l, struct task_struct, cg_list);
2646         /* Advance iterator to find next entry */
2647         l = l->next;
2648         link = list_entry(it->cset_link, struct cgrp_cset_link, cset_link);
2649         if (l == &link->cset->tasks) {
2650                 /*
2651                  * We reached the end of this task list - move on to the
2652                  * next cgrp_cset_link.
2653                  */
2654                 css_advance_task_iter(it);
2655         } else {
2656                 it->task = l;
2657         }
2658         return res;
2659 }
2660
2661 /**
2662  * css_task_iter_end - finish task iteration
2663  * @it: the task iterator to finish
2664  *
2665  * Finish task iteration started by css_task_iter_start().
2666  */
2667 void css_task_iter_end(struct css_task_iter *it)
2668         __releases(css_set_rwsem)
2669 {
2670         up_read(&css_set_rwsem);
2671 }
2672
2673 /**
2674  * cgroup_trasnsfer_tasks - move tasks from one cgroup to another
2675  * @to: cgroup to which the tasks will be moved
2676  * @from: cgroup in which the tasks currently reside
2677  */
2678 int cgroup_transfer_tasks(struct cgroup *to, struct cgroup *from)
2679 {
2680         struct css_task_iter it;
2681         struct task_struct *task;
2682         int ret = 0;
2683
2684         do {
2685                 css_task_iter_start(&from->dummy_css, &it);
2686                 task = css_task_iter_next(&it);
2687                 if (task)
2688                         get_task_struct(task);
2689                 css_task_iter_end(&it);
2690
2691                 if (task) {
2692                         mutex_lock(&cgroup_mutex);
2693                         ret = cgroup_attach_task(to, task, false);
2694                         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
2695                         put_task_struct(task);
2696                 }
2697         } while (task && !ret);
2698
2699         return ret;
2700 }
2701
2702 /*
2703  * Stuff for reading the 'tasks'/'procs' files.
2704  *
2705  * Reading this file can return large amounts of data if a cgroup has
2706  * *lots* of attached tasks. So it may need several calls to read(),
2707  * but we cannot guarantee that the information we produce is correct
2708  * unless we produce it entirely atomically.
2709  *
2710  */
2711
2712 /* which pidlist file are we talking about? */
2713 enum cgroup_filetype {
2714         CGROUP_FILE_PROCS,
2715         CGROUP_FILE_TASKS,
2716 };
2717
2718 /*
2719  * A pidlist is a list of pids that virtually represents the contents of one
2720  * of the cgroup files ("procs" or "tasks"). We keep a list of such pidlists,
2721  * a pair (one each for procs, tasks) for each pid namespace that's relevant
2722  * to the cgroup.
2723  */
2724 struct cgroup_pidlist {
2725         /*
2726          * used to find which pidlist is wanted. doesn't change as long as
2727          * this particular list stays in the list.
2728         */
2729         struct { enum cgroup_filetype type; struct pid_namespace *ns; } key;
2730         /* array of xids */
2731         pid_t *list;
2732         /* how many elements the above list has */
2733         int length;
2734         /* each of these stored in a list by its cgroup */
2735         struct list_head links;
2736         /* pointer to the cgroup we belong to, for list removal purposes */
2737         struct cgroup *owner;
2738         /* for delayed destruction */
2739         struct delayed_work destroy_dwork;
2740 };
2741
2742 /*
2743  * The following two functions "fix" the issue where there are more pids
2744  * than kmalloc will give memory for; in such cases, we use vmalloc/vfree.
2745  * TODO: replace with a kernel-wide solution to this problem
2746  */
2747 #define PIDLIST_TOO_LARGE(c) ((c) * sizeof(pid_t) > (PAGE_SIZE * 2))
2748 static void *pidlist_allocate(int count)
2749 {
2750         if (PIDLIST_TOO_LARGE(count))
2751                 return vmalloc(count * sizeof(pid_t));
2752         else
2753                 return kmalloc(count * sizeof(pid_t), GFP_KERNEL);
2754 }
2755
2756 static void pidlist_free(void *p)
2757 {
2758         if (is_vmalloc_addr(p))
2759                 vfree(p);
2760         else
2761                 kfree(p);
2762 }
2763
2764 /*
2765  * Used to destroy all pidlists lingering waiting for destroy timer.  None
2766  * should be left afterwards.
2767  */
2768 static void cgroup_pidlist_destroy_all(struct cgroup *cgrp)
2769 {
2770         struct cgroup_pidlist *l, *tmp_l;
2771
2772         mutex_lock(&cgrp->pidlist_mutex);
2773         list_for_each_entry_safe(l, tmp_l, &cgrp->pidlists, links)
2774                 mod_delayed_work(cgroup_pidlist_destroy_wq, &l->destroy_dwork, 0);
2775         mutex_unlock(&cgrp->pidlist_mutex);
2776
2777         flush_workqueue(cgroup_pidlist_destroy_wq);
2778         BUG_ON(!list_empty(&cgrp->pidlists));
2779 }
2780
2781 static void cgroup_pidlist_destroy_work_fn(struct work_struct *work)
2782 {
2783         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
2784         struct cgroup_pidlist *l = container_of(dwork, struct cgroup_pidlist,
2785                                                 destroy_dwork);
2786         struct cgroup_pidlist *tofree = NULL;
2787
2788         mutex_lock(&l->owner->pidlist_mutex);
2789
2790         /*
2791          * Destroy iff we didn't get queued again.  The state won't change
2792          * as destroy_dwork can only be queued while locked.
2793          */
2794         if (!delayed_work_pending(dwork)) {
2795                 list_del(&l->links);
2796                 pidlist_free(l->list);
2797                 put_pid_ns(l->key.ns);
2798                 tofree = l;
2799         }
2800
2801         mutex_unlock(&l->owner->pidlist_mutex);
2802         kfree(tofree);
2803 }
2804
2805 /*
2806  * pidlist_uniq - given a kmalloc()ed list, strip out all duplicate entries
2807  * Returns the number of unique elements.
2808  */
2809 static int pidlist_uniq(pid_t *list, int length)
2810 {
2811         int src, dest = 1;
2812
2813         /*
2814          * we presume the 0th element is unique, so i starts at 1. trivial
2815          * edge cases first; no work needs to be done for either
2816          */
2817         if (length == 0 || length == 1)
2818                 return length;
2819         /* src and dest walk down the list; dest counts unique elements */
2820         for (src = 1; src < length; src++) {
2821                 /* find next unique element */
2822                 while (list[src] == list[src-1]) {
2823                         src++;
2824                         if (src == length)
2825                                 goto after;
2826                 }
2827                 /* dest always points to where the next unique element goes */
2828                 list[dest] = list[src];
2829                 dest++;
2830         }
2831 after:
2832         return dest;
2833 }
2834
2835 /*
2836  * The two pid files - task and cgroup.procs - guaranteed that the result
2837  * is sorted, which forced this whole pidlist fiasco.  As pid order is
2838  * different per namespace, each namespace needs differently sorted list,
2839  * making it impossible to use, for example, single rbtree of member tasks
2840  * sorted by task pointer.  As pidlists can be fairly large, allocating one
2841  * per open file is dangerous, so cgroup had to implement shared pool of
2842  * pidlists keyed by cgroup and namespace.
2843  *
2844  * All this extra complexity was caused by the original implementation
2845  * committing to an entirely unnecessary property.  In the long term, we
2846  * want to do away with it.  Explicitly scramble sort order if
2847  * sane_behavior so that no such expectation exists in the new interface.
2848  *
2849  * Scrambling is done by swapping every two consecutive bits, which is
2850  * non-identity one-to-one mapping which disturbs sort order sufficiently.
2851  */
2852 static pid_t pid_fry(pid_t pid)
2853 {
2854         unsigned a = pid & 0x55555555;
2855         unsigned b = pid & 0xAAAAAAAA;
2856
2857         return (a << 1) | (b >> 1);
2858 }
2859
2860 static pid_t cgroup_pid_fry(struct cgroup *cgrp, pid_t pid)
2861 {
2862         if (cgroup_sane_behavior(cgrp))
2863                 return pid_fry(pid);
2864         else
2865                 return pid;
2866 }
2867
2868 static int cmppid(const void *a, const void *b)
2869 {
2870         return *(pid_t *)a - *(pid_t *)b;
2871 }
2872
2873 static int fried_cmppid(const void *a, const void *b)
2874 {
2875         return pid_fry(*(pid_t *)a) - pid_fry(*(pid_t *)b);
2876 }
2877
2878 static struct cgroup_pidlist *cgroup_pidlist_find(struct cgroup *cgrp,
2879                                                   enum cgroup_filetype type)
2880 {
2881         struct cgroup_pidlist *l;
2882         /* don't need task_nsproxy() if we're looking at ourself */
2883         struct pid_namespace *ns = task_active_pid_ns(current);
2884
2885         lockdep_assert_held(&cgrp->pidlist_mutex);
2886
2887         list_for_each_entry(l, &cgrp->pidlists, links)
2888                 if (l->key.type == type && l->key.ns == ns)
2889                         return l;
2890         return NULL;
2891 }
2892
2893 /*
2894  * find the appropriate pidlist for our purpose (given procs vs tasks)
2895  * returns with the lock on that pidlist already held, and takes care
2896  * of the use count, or returns NULL with no locks held if we're out of
2897  * memory.
2898  */
2899 static struct cgroup_pidlist *cgroup_pidlist_find_create(struct cgroup *cgrp,
2900                                                 enum cgroup_filetype type)
2901 {
2902         struct cgroup_pidlist *l;
2903
2904         lockdep_assert_held(&cgrp->pidlist_mutex);
2905
2906         l = cgroup_pidlist_find(cgrp, type);
2907         if (l)
2908                 return l;
2909
2910         /* entry not found; create a new one */
2911         l = kzalloc(sizeof(struct cgroup_pidlist), GFP_KERNEL);
2912         if (!l)
2913                 return l;
2914
2915         INIT_DELAYED_WORK(&l->destroy_dwork, cgroup_pidlist_destroy_work_fn);
2916         l->key.type = type;
2917         /* don't need task_nsproxy() if we're looking at ourself */
2918         l->key.ns = get_pid_ns(task_active_pid_ns(current));
2919         l->owner = cgrp;
2920         list_add(&l->links, &cgrp->pidlists);
2921         return l;
2922 }
2923
2924 /*
2925  * Load a cgroup's pidarray with either procs' tgids or tasks' pids
2926  */
2927 static int pidlist_array_load(struct cgroup *cgrp, enum cgroup_filetype type,
2928                               struct cgroup_pidlist **lp)
2929 {
2930         pid_t *array;
2931         int length;
2932         int pid, n = 0; /* used for populating the array */
2933         struct css_task_iter it;
2934         struct task_struct *tsk;
2935         struct cgroup_pidlist *l;
2936
2937         lockdep_assert_held(&cgrp->pidlist_mutex);
2938
2939         /*
2940          * If cgroup gets more users after we read count, we won't have
2941          * enough space - tough.  This race is indistinguishable to the
2942          * caller from the case that the additional cgroup users didn't
2943          * show up until sometime later on.
2944          */
2945         length = cgroup_task_count(cgrp);
2946         array = pidlist_allocate(length);
2947         if (!array)
2948                 return -ENOMEM;
2949         /* now, populate the array */
2950         css_task_iter_start(&cgrp->dummy_css, &it);
2951         while ((tsk = css_task_iter_next(&it))) {
2952                 if (unlikely(n == length))
2953                         break;
2954                 /* get tgid or pid for procs or tasks file respectively */
2955                 if (type == CGROUP_FILE_PROCS)
2956                         pid = task_tgid_vnr(tsk);
2957                 else
2958                         pid = task_pid_vnr(tsk);
2959                 if (pid > 0) /* make sure to only use valid results */
2960                         array[n++] = pid;
2961         }
2962         css_task_iter_end(&it);
2963         length = n;
2964         /* now sort & (if procs) strip out duplicates */
2965         if (cgroup_sane_behavior(cgrp))
2966                 sort(array, length, sizeof(pid_t), fried_cmppid, NULL);
2967         else
2968                 sort(array, length, sizeof(pid_t), cmppid, NULL);
2969         if (type == CGROUP_FILE_PROCS)
2970                 length = pidlist_uniq(array, length);
2971
2972         l = cgroup_pidlist_find_create(cgrp, type);
2973         if (!l) {
2974                 mutex_unlock(&cgrp->pidlist_mutex);
2975                 pidlist_free(array);
2976                 return -ENOMEM;
2977         }
2978
2979         /* store array, freeing old if necessary */
2980         pidlist_free(l->list);
2981         l->list = array;
2982         l->length = length;
2983         *lp = l;
2984         return 0;
2985 }
2986
2987 /**
2988  * cgroupstats_build - build and fill cgroupstats
2989  * @stats: cgroupstats to fill information into
2990  * @dentry: A dentry entry belonging to the cgroup for which stats have
2991  * been requested.
2992  *
2993  * Build and fill cgroupstats so that taskstats can export it to user
2994  * space.
2995  */
2996 int cgroupstats_build(struct cgroupstats *stats, struct dentry *dentry)
2997 {
2998         struct kernfs_node *kn = kernfs_node_from_dentry(dentry);
2999         struct cgroup *cgrp;
3000         struct css_task_iter it;
3001         struct task_struct *tsk;
3002
3003         /* it should be kernfs_node belonging to cgroupfs and is a directory */
3004         if (dentry->d_sb->s_type != &cgroup_fs_type || !kn ||
3005             kernfs_type(kn) != KERNFS_DIR)
3006                 return -EINVAL;
3007
3008         /*
3009          * We aren't being called from kernfs and there's no guarantee on
3010          * @kn->priv's validity.  For this and css_tryget_from_dir(),
3011          * @kn->priv is RCU safe.  Let's do the RCU dancing.
3012          */
3013         rcu_read_lock();
3014         cgrp = rcu_dereference(kn->priv);
3015         if (!cgrp) {
3016                 rcu_read_unlock();
3017                 return -ENOENT;
3018         }
3019
3020         css_task_iter_start(&cgrp->dummy_css, &it);
3021         while ((tsk = css_task_iter_next(&it))) {
3022                 switch (tsk->state) {
3023                 case TASK_RUNNING:
3024                         stats->nr_running++;
3025                         break;
3026                 case TASK_INTERRUPTIBLE:
3027                         stats->nr_sleeping++;
3028                         break;
3029                 case TASK_UNINTERRUPTIBLE:
3030                         stats->nr_uninterruptible++;
3031                         break;
3032                 case TASK_STOPPED:
3033                         stats->nr_stopped++;
3034                         break;
3035                 default:
3036                         if (delayacct_is_task_waiting_on_io(tsk))
3037                                 stats->nr_io_wait++;
3038                         break;
3039                 }
3040         }
3041         css_task_iter_end(&it);
3042
3043         rcu_read_unlock();
3044         return 0;
3045 }
3046
3047
3048 /*
3049  * seq_file methods for the tasks/procs files. The seq_file position is the
3050  * next pid to display; the seq_file iterator is a pointer to the pid
3051  * in the cgroup->l->list array.
3052  */
3053
3054 static void *cgroup_pidlist_start(struct seq_file *s, loff_t *pos)
3055 {
3056         /*
3057          * Initially we receive a position value that corresponds to
3058          * one more than the last pid shown (or 0 on the first call or
3059          * after a seek to the start). Use a binary-search to find the
3060          * next pid to display, if any
3061          */
3062         struct kernfs_open_file *of = s->private;
3063         struct cgroup *cgrp = seq_css(s)->cgroup;
3064         struct cgroup_pidlist *l;
3065         enum cgroup_filetype type = seq_cft(s)->private;
3066         int index = 0, pid = *pos;
3067         int *iter, ret;
3068
3069         mutex_lock(&cgrp->pidlist_mutex);
3070
3071         /*
3072          * !NULL @of->priv indicates that this isn't the first start()
3073          * after open.  If the matching pidlist is around, we can use that.
3074          * Look for it.  Note that @of->priv can't be used directly.  It
3075          * could already have been destroyed.
3076          */
3077         if (of->priv)
3078                 of->priv = cgroup_pidlist_find(cgrp, type);
3079
3080         /*
3081          * Either this is the first start() after open or the matching
3082          * pidlist has been destroyed inbetween.  Create a new one.
3083          */
3084         if (!of->priv) {
3085                 ret = pidlist_array_load(cgrp, type,
3086                                          (struct cgroup_pidlist **)&of->priv);
3087                 if (ret)
3088                         return ERR_PTR(ret);
3089         }
3090         l = of->priv;
3091
3092         if (pid) {
3093                 int end = l->length;
3094
3095                 while (index < end) {
3096                         int mid = (index + end) / 2;
3097                         if (cgroup_pid_fry(cgrp, l->list[mid]) == pid) {
3098                                 index = mid;
3099                                 break;
3100                         } else if (cgroup_pid_fry(cgrp, l->list[mid]) <= pid)
3101                                 index = mid + 1;
3102                         else
3103                                 end = mid;
3104                 }
3105         }
3106         /* If we're off the end of the array, we're done */
3107         if (index >= l->length)
3108                 return NULL;
3109         /* Update the abstract position to be the actual pid that we found */
3110         iter = l->list + index;
3111         *pos = cgroup_pid_fry(cgrp, *iter);
3112         return iter;
3113 }
3114
3115 static void cgroup_pidlist_stop(struct seq_file *s, void *v)
3116 {
3117         struct kernfs_open_file *of = s->private;
3118         struct cgroup_pidlist *l = of->priv;
3119
3120         if (l)
3121                 mod_delayed_work(cgroup_pidlist_destroy_wq, &l->destroy_dwork,
3122                                  CGROUP_PIDLIST_DESTROY_DELAY);
3123         mutex_unlock(&seq_css(s)->cgroup->pidlist_mutex);
3124 }
3125
3126 static void *cgroup_pidlist_next(struct seq_file *s, void *v, loff_t *pos)
3127 {
3128         struct kernfs_open_file *of = s->private;
3129         struct cgroup_pidlist *l = of->priv;
3130         pid_t *p = v;
3131         pid_t *end = l->list + l->length;
3132         /*
3133          * Advance to the next pid in the array. If this goes off the
3134          * end, we're done
3135          */
3136         p++;
3137         if (p >= end) {
3138                 return NULL;
3139         } else {
3140                 *pos = cgroup_pid_fry(seq_css(s)->cgroup, *p);
3141                 return p;
3142         }
3143 }
3144
3145 static int cgroup_pidlist_show(struct seq_file *s, void *v)
3146 {
3147         return seq_printf(s, "%d\n", *(int *)v);
3148 }
3149
3150 /*
3151  * seq_operations functions for iterating on pidlists through seq_file -
3152  * independent of whether it's tasks or procs
3153  */
3154 static const struct seq_operations cgroup_pidlist_seq_operations = {
3155         .start = cgroup_pidlist_start,
3156         .stop = cgroup_pidlist_stop,
3157         .next = cgroup_pidlist_next,
3158         .show = cgroup_pidlist_show,
3159 };
3160
3161 static u64 cgroup_read_notify_on_release(struct cgroup_subsys_state *css,
3162                                          struct cftype *cft)
3163 {
3164         return notify_on_release(css->cgroup);
3165 }
3166
3167 static int cgroup_write_notify_on_release(struct cgroup_subsys_state *css,
3168                                           struct cftype *cft, u64 val)
3169 {
3170         clear_bit(CGRP_RELEASABLE, &css->cgroup->flags);
3171         if (val)
3172                 set_bit(CGRP_NOTIFY_ON_RELEASE, &css->cgroup->flags);
3173         else
3174                 clear_bit(CGRP_NOTIFY_ON_RELEASE, &css->cgroup->flags);
3175         return 0;
3176 }
3177
3178 static u64 cgroup_clone_children_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3179                                       struct cftype *cft)
3180 {
3181         return test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags);
3182 }
3183
3184 static int cgroup_clone_children_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3185                                        struct cftype *cft, u64 val)
3186 {
3187         if (val)
3188                 set_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags);
3189         else
3190                 clear_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags);
3191         return 0;
3192 }
3193
3194 static struct cftype cgroup_base_files[] = {
3195         {
3196                 .name = "cgroup.procs",
3197                 .seq_start = cgroup_pidlist_start,
3198                 .seq_next = cgroup_pidlist_next,
3199                 .seq_stop = cgroup_pidlist_stop,
3200                 .seq_show = cgroup_pidlist_show,
3201                 .private = CGROUP_FILE_PROCS,
3202                 .write_u64 = cgroup_procs_write,
3203                 .mode = S_IRUGO | S_IWUSR,
3204         },
3205         {
3206                 .name = "cgroup.clone_children",
3207                 .flags = CFTYPE_INSANE,
3208                 .read_u64 = cgroup_clone_children_read,
3209                 .write_u64 = cgroup_clone_children_write,
3210         },
3211         {
3212                 .name = "cgroup.sane_behavior",
3213                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
3214                 .seq_show = cgroup_sane_behavior_show,
3215         },
3216
3217         /*
3218          * Historical crazy stuff.  These don't have "cgroup."  prefix and
3219          * don't exist if sane_behavior.  If you're depending on these, be
3220          * prepared to be burned.
3221          */
3222         {
3223                 .name = "tasks",
3224                 .flags = CFTYPE_INSANE,         /* use "procs" instead */
3225                 .seq_start = cgroup_pidlist_start,
3226                 .seq_next = cgroup_pidlist_next,
3227                 .seq_stop = cgroup_pidlist_stop,
3228                 .seq_show = cgroup_pidlist_show,
3229                 .private = CGROUP_FILE_TASKS,
3230                 .write_u64 = cgroup_tasks_write,
3231                 .mode = S_IRUGO | S_IWUSR,
3232         },
3233         {
3234                 .name = "notify_on_release",
3235                 .flags = CFTYPE_INSANE,
3236                 .read_u64 = cgroup_read_notify_on_release,
3237                 .write_u64 = cgroup_write_notify_on_release,
3238         },
3239         {
3240                 .name = "release_agent",
3241                 .flags = CFTYPE_INSANE | CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
3242                 .seq_show = cgroup_release_agent_show,
3243                 .write_string = cgroup_release_agent_write,
3244                 .max_write_len = PATH_MAX - 1,
3245         },
3246         { }     /* terminate */
3247 };
3248
3249 /**
3250  * cgroup_populate_dir - create subsys files in a cgroup directory
3251  * @cgrp: target cgroup
3252  * @subsys_mask: mask of the subsystem ids whose files should be added
3253  *
3254  * On failure, no file is added.
3255  */
3256 static int cgroup_populate_dir(struct cgroup *cgrp, unsigned long subsys_mask)
3257 {
3258         struct cgroup_subsys *ss;
3259         int i, ret = 0;
3260
3261         /* process cftsets of each subsystem */
3262         for_each_subsys(ss, i) {
3263                 struct cftype *cfts;
3264
3265                 if (!test_bit(i, &subsys_mask))
3266                         continue;
3267
3268                 list_for_each_entry(cfts, &ss->cfts, node) {
3269                         ret = cgroup_addrm_files(cgrp, cfts, true);
3270                         if (ret < 0)
3271                                 goto err;
3272                 }
3273         }
3274         return 0;
3275 err:
3276         cgroup_clear_dir(cgrp, subsys_mask);
3277         return ret;
3278 }
3279
3280 /*
3281  * css destruction is four-stage process.
3282  *
3283  * 1. Destruction starts.  Killing of the percpu_ref is initiated.
3284  *    Implemented in kill_css().
3285  *
3286  * 2. When the percpu_ref is confirmed to be visible as killed on all CPUs
3287  *    and thus css_tryget() is guaranteed to fail, the css can be offlined
3288  *    by invoking offline_css().  After offlining, the base ref is put.
3289  *    Implemented in css_killed_work_fn().
3290  *
3291  * 3. When the percpu_ref reaches zero, the only possible remaining
3292  *    accessors are inside RCU read sections.  css_release() schedules the
3293  *    RCU callback.
3294  *
3295  * 4. After the grace period, the css can be freed.  Implemented in
3296  *    css_free_work_fn().
3297  *
3298  * It is actually hairier because both step 2 and 4 require process context
3299  * and thus involve punting to css->destroy_work adding two additional
3300  * steps to the already complex sequence.
3301  */
3302 static void css_free_work_fn(struct work_struct *work)
3303 {
3304         struct cgroup_subsys_state *css =
3305                 container_of(work, struct cgroup_subsys_state, destroy_work);
3306         struct cgroup *cgrp = css->cgroup;
3307
3308         if (css->parent)
3309                 css_put(css->parent);
3310
3311         css->ss->css_free(css);
3312         cgroup_put(cgrp);
3313 }
3314
3315 static void css_free_rcu_fn(struct rcu_head *rcu_head)
3316 {
3317         struct cgroup_subsys_state *css =
3318                 container_of(rcu_head, struct cgroup_subsys_state, rcu_head);
3319
3320         INIT_WORK(&css->destroy_work, css_free_work_fn);
3321         queue_work(cgroup_destroy_wq, &css->destroy_work);
3322 }
3323
3324 static void css_release(struct percpu_ref *ref)
3325 {
3326         struct cgroup_subsys_state *css =
3327                 container_of(ref, struct cgroup_subsys_state, refcnt);
3328
3329         rcu_assign_pointer(css->cgroup->subsys[css->ss->id], NULL);
3330         call_rcu(&css->rcu_head, css_free_rcu_fn);
3331 }
3332
3333 static void init_css(struct cgroup_subsys_state *css, struct cgroup_subsys *ss,
3334                      struct cgroup *cgrp)
3335 {
3336         css->cgroup = cgrp;
3337         css->ss = ss;
3338         css->flags = 0;
3339
3340         if (cgrp->parent)
3341                 css->parent = cgroup_css(cgrp->parent, ss);
3342         else
3343                 css->flags |= CSS_ROOT;
3344
3345         BUG_ON(cgroup_css(cgrp, ss));
3346 }
3347
3348 /* invoke ->css_online() on a new CSS and mark it online if successful */
3349 static int online_css(struct cgroup_subsys_state *css)
3350 {
3351         struct cgroup_subsys *ss = css->ss;
3352         int ret = 0;
3353
3354         lockdep_assert_held(&cgroup_tree_mutex);
3355         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
3356
3357         if (ss->css_online)
3358                 ret = ss->css_online(css);
3359         if (!ret) {
3360                 css->flags |= CSS_ONLINE;
3361                 css->cgroup->nr_css++;
3362                 rcu_assign_pointer(css->cgroup->subsys[ss->id], css);
3363         }
3364         return ret;
3365 }
3366
3367 /* if the CSS is online, invoke ->css_offline() on it and mark it offline */
3368 static void offline_css(struct cgroup_subsys_state *css)
3369 {
3370         struct cgroup_subsys *ss = css->ss;
3371
3372         lockdep_assert_held(&cgroup_tree_mutex);
3373         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
3374
3375         if (!(css->flags & CSS_ONLINE))
3376                 return;
3377
3378         if (ss->css_offline)
3379                 ss->css_offline(css);
3380
3381         css->flags &= ~CSS_ONLINE;
3382         css->cgroup->nr_css--;
3383         RCU_INIT_POINTER(css->cgroup->subsys[ss->id], css);
3384 }
3385
3386 /**
3387  * create_css - create a cgroup_subsys_state
3388  * @cgrp: the cgroup new css will be associated with
3389  * @ss: the subsys of new css
3390  *
3391  * Create a new css associated with @cgrp - @ss pair.  On success, the new
3392  * css is online and installed in @cgrp with all interface files created.
3393  * Returns 0 on success, -errno on failure.
3394  */
3395 static int create_css(struct cgroup *cgrp, struct cgroup_subsys *ss)
3396 {
3397         struct cgroup *parent = cgrp->parent;
3398         struct cgroup_subsys_state *css;
3399         int err;
3400
3401         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
3402
3403         css = ss->css_alloc(cgroup_css(parent, ss));
3404         if (IS_ERR(css))
3405                 return PTR_ERR(css);
3406
3407         err = percpu_ref_init(&css->refcnt, css_release);
3408         if (err)
3409                 goto err_free;
3410
3411         init_css(css, ss, cgrp);
3412
3413         err = cgroup_populate_dir(cgrp, 1 << ss->id);
3414         if (err)
3415                 goto err_free;
3416
3417         err = online_css(css);
3418         if (err)
3419                 goto err_free;
3420
3421         cgroup_get(cgrp);
3422         css_get(css->parent);
3423
3424         if (ss->broken_hierarchy && !ss->warned_broken_hierarchy &&
3425             parent->parent) {
3426                 pr_warning("cgroup: %s (%d) created nested cgroup for controller \"%s\" which has incomplete hierarchy support. Nested cgroups may change behavior in the future.\n",
3427                            current->comm, current->pid, ss->name);
3428                 if (!strcmp(ss->name, "memory"))
3429                         pr_warning("cgroup: \"memory\" requires setting use_hierarchy to 1 on the root.\n");
3430                 ss->warned_broken_hierarchy = true;
3431         }
3432
3433         return 0;
3434
3435 err_free:
3436         percpu_ref_cancel_init(&css->refcnt);
3437         ss->css_free(css);
3438         return err;
3439 }
3440
3441 /**
3442  * cgroup_create - create a cgroup
3443  * @parent: cgroup that will be parent of the new cgroup
3444  * @name: name of the new cgroup
3445  * @mode: mode to set on new cgroup
3446  */
3447 static long cgroup_create(struct cgroup *parent, const char *name,
3448                           umode_t mode)
3449 {
3450         struct cgroup *cgrp;
3451         struct cgroupfs_root *root = parent->root;
3452         int ssid, err;
3453         struct cgroup_subsys *ss;
3454         struct kernfs_node *kn;
3455
3456         /* allocate the cgroup and its ID, 0 is reserved for the root */
3457         cgrp = kzalloc(sizeof(*cgrp), GFP_KERNEL);
3458         if (!cgrp)
3459                 return -ENOMEM;
3460
3461         mutex_lock(&cgroup_tree_mutex);
3462
3463         /*
3464          * Only live parents can have children.  Note that the liveliness
3465          * check isn't strictly necessary because cgroup_mkdir() and
3466          * cgroup_rmdir() are fully synchronized by i_mutex; however, do it
3467          * anyway so that locking is contained inside cgroup proper and we
3468          * don't get nasty surprises if we ever grow another caller.
3469          */
3470         if (!cgroup_lock_live_group(parent)) {
3471                 err = -ENODEV;
3472                 goto err_unlock_tree;
3473         }
3474
3475         /*
3476          * Temporarily set the pointer to NULL, so idr_find() won't return
3477          * a half-baked cgroup.
3478          */
3479         cgrp->id = idr_alloc(&root->cgroup_idr, NULL, 1, 0, GFP_KERNEL);
3480         if (cgrp->id < 0) {
3481                 err = -ENOMEM;
3482                 goto err_unlock;
3483         }
3484
3485         init_cgroup_housekeeping(cgrp);
3486
3487         cgrp->parent = parent;
3488         cgrp->dummy_css.parent = &parent->dummy_css;
3489         cgrp->root = parent->root;
3490
3491         if (notify_on_release(parent))
3492                 set_bit(CGRP_NOTIFY_ON_RELEASE, &cgrp->flags);
3493
3494         if (test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &parent->flags))
3495                 set_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &cgrp->flags);
3496
3497         /* create the directory */
3498         kn = kernfs_create_dir(parent->kn, name, mode, cgrp);
3499         if (IS_ERR(kn)) {
3500                 err = PTR_ERR(kn);
3501                 goto err_free_id;
3502         }
3503         cgrp->kn = kn;
3504
3505         /*
3506          * This extra ref will be put in cgroup_free_fn() and guarantees
3507          * that @cgrp->kn is always accessible.
3508          */
3509         kernfs_get(kn);
3510
3511         cgrp->serial_nr = cgroup_serial_nr_next++;
3512
3513         /* allocation complete, commit to creation */
3514         list_add_tail_rcu(&cgrp->sibling, &cgrp->parent->children);
3515         atomic_inc(&root->nr_cgrps);
3516         cgroup_get(parent);
3517
3518         /*
3519          * @cgrp is now fully operational.  If something fails after this
3520          * point, it'll be released via the normal destruction path.
3521          */
3522         idr_replace(&root->cgroup_idr, cgrp, cgrp->id);
3523
3524         err = cgroup_addrm_files(cgrp, cgroup_base_files, true);
3525         if (err)
3526                 goto err_destroy;
3527
3528         /* let's create and online css's */
3529         for_each_subsys(ss, ssid) {
3530                 if (root->subsys_mask & (1 << ssid)) {
3531                         err = create_css(cgrp, ss);
3532                         if (err)
3533                                 goto err_destroy;
3534                 }
3535         }
3536
3537         kernfs_activate(kn);
3538
3539         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
3540         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
3541
3542         return 0;
3543
3544 err_free_id:
3545         idr_remove(&root->cgroup_idr, cgrp->id);
3546 err_unlock:
3547         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
3548 err_unlock_tree:
3549         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
3550         kfree(cgrp);
3551         return err;
3552
3553 err_destroy:
3554         cgroup_destroy_locked(cgrp);
3555         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
3556         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
3557         return err;
3558 }
3559
3560 static int cgroup_mkdir(struct kernfs_node *parent_kn, const char *name,
3561                         umode_t mode)
3562 {
3563         struct cgroup *parent = parent_kn->priv;
3564
3565         return cgroup_create(parent, name, mode);
3566 }
3567
3568 /*
3569  * This is called when the refcnt of a css is confirmed to be killed.
3570  * css_tryget() is now guaranteed to fail.
3571  */
3572 static void css_killed_work_fn(struct work_struct *work)
3573 {
3574         struct cgroup_subsys_state *css =
3575                 container_of(work, struct cgroup_subsys_state, destroy_work);
3576         struct cgroup *cgrp = css->cgroup;
3577
3578         mutex_lock(&cgroup_tree_mutex);
3579         mutex_lock(&cgroup_mutex);
3580
3581         /*
3582          * css_tryget() is guaranteed to fail now.  Tell subsystems to
3583          * initate destruction.
3584          */
3585         offline_css(css);
3586
3587         /*
3588          * If @cgrp is marked dead, it's waiting for refs of all css's to
3589          * be disabled before proceeding to the second phase of cgroup
3590          * destruction.  If we are the last one, kick it off.
3591          */
3592         if (!cgrp->nr_css && cgroup_is_dead(cgrp))
3593                 cgroup_destroy_css_killed(cgrp);
3594
3595         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
3596         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
3597
3598         /*
3599          * Put the css refs from kill_css().  Each css holds an extra
3600          * reference to the cgroup's dentry and cgroup removal proceeds
3601          * regardless of css refs.  On the last put of each css, whenever
3602          * that may be, the extra dentry ref is put so that dentry
3603          * destruction happens only after all css's are released.
3604          */
3605         css_put(css);
3606 }
3607
3608 /* css kill confirmation processing requires process context, bounce */
3609 static void css_killed_ref_fn(struct percpu_ref *ref)
3610 {
3611         struct cgroup_subsys_state *css =
3612                 container_of(ref, struct cgroup_subsys_state, refcnt);
3613
3614         INIT_WORK(&css->destroy_work, css_killed_work_fn);
3615         queue_work(cgroup_destroy_wq, &css->destroy_work);
3616 }
3617
3618 /**
3619  * kill_css - destroy a css
3620  * @css: css to destroy
3621  *
3622  * This function initiates destruction of @css by removing cgroup interface
3623  * files and putting its base reference.  ->css_offline() will be invoked
3624  * asynchronously once css_tryget() is guaranteed to fail and when the
3625  * reference count reaches zero, @css will be released.
3626  */
3627 static void kill_css(struct cgroup_subsys_state *css)
3628 {
3629         /*
3630          * This must happen before css is disassociated with its cgroup.
3631          * See seq_css() for details.
3632          */
3633         cgroup_clear_dir(css->cgroup, 1 << css->ss->id);
3634
3635         /*
3636          * Killing would put the base ref, but we need to keep it alive
3637          * until after ->css_offline().
3638          */
3639         css_get(css);
3640
3641         /*
3642          * cgroup core guarantees that, by the time ->css_offline() is
3643          * invoked, no new css reference will be given out via
3644          * css_tryget().  We can't simply call percpu_ref_kill() and
3645          * proceed to offlining css's because percpu_ref_kill() doesn't
3646          * guarantee that the ref is seen as killed on all CPUs on return.
3647          *
3648          * Use percpu_ref_kill_and_confirm() to get notifications as each
3649          * css is confirmed to be seen as killed on all CPUs.
3650          */
3651         percpu_ref_kill_and_confirm(&css->refcnt, css_killed_ref_fn);
3652 }
3653
3654 /**
3655  * cgroup_destroy_locked - the first stage of cgroup destruction
3656  * @cgrp: cgroup to be destroyed
3657  *
3658  * css's make use of percpu refcnts whose killing latency shouldn't be
3659  * exposed to userland and are RCU protected.  Also, cgroup core needs to
3660  * guarantee that css_tryget() won't succeed by the time ->css_offline() is
3661  * invoked.  To satisfy all the requirements, destruction is implemented in
3662  * the following two steps.
3663  *
3664  * s1. Verify @cgrp can be destroyed and mark it dying.  Remove all
3665  *     userland visible parts and start killing the percpu refcnts of
3666  *     css's.  Set up so that the next stage will be kicked off once all
3667  *     the percpu refcnts are confirmed to be killed.
3668  *
3669  * s2. Invoke ->css_offline(), mark the cgroup dead and proceed with the
3670  *     rest of destruction.  Once all cgroup references are gone, the
3671  *     cgroup is RCU-freed.
3672  *
3673  * This function implements s1.  After this step, @cgrp is gone as far as
3674  * the userland is concerned and a new cgroup with the same name may be
3675  * created.  As cgroup doesn't care about the names internally, this
3676  * doesn't cause any problem.
3677  */
3678 static int cgroup_destroy_locked(struct cgroup *cgrp)
3679         __releases(&cgroup_mutex) __acquires(&cgroup_mutex)
3680 {
3681         struct cgroup *child;
3682         struct cgroup_subsys_state *css;
3683         bool empty;
3684         int ssid;
3685
3686         lockdep_assert_held(&cgroup_tree_mutex);
3687         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
3688
3689         /*
3690          * css_set_rwsem synchronizes access to ->cset_links and prevents
3691          * @cgrp from being removed while put_css_set() is in progress.
3692          */
3693         down_read(&css_set_rwsem);
3694         empty = list_empty(&cgrp->cset_links);
3695         up_read(&css_set_rwsem);
3696         if (!empty)
3697                 return -EBUSY;
3698
3699         /*
3700          * Make sure there's no live children.  We can't test ->children
3701          * emptiness as dead children linger on it while being destroyed;
3702          * otherwise, "rmdir parent/child parent" may fail with -EBUSY.
3703          */
3704         empty = true;
3705         rcu_read_lock();
3706         list_for_each_entry_rcu(child, &cgrp->children, sibling) {
3707                 empty = cgroup_is_dead(child);
3708                 if (!empty)
3709                         break;
3710         }
3711         rcu_read_unlock();
3712         if (!empty)
3713                 return -EBUSY;
3714
3715         /*
3716          * Initiate massacre of all css's.  cgroup_destroy_css_killed()
3717          * will be invoked to perform the rest of destruction once the
3718          * percpu refs of all css's are confirmed to be killed.  This
3719          * involves removing the subsystem's files, drop cgroup_mutex.
3720          */
3721         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
3722         for_each_css(css, ssid, cgrp)
3723                 kill_css(css);
3724         mutex_lock(&cgroup_mutex);
3725
3726         /*
3727          * Mark @cgrp dead.  This prevents further task migration and child
3728          * creation by disabling cgroup_lock_live_group().  Note that
3729          * CGRP_DEAD assertion is depended upon by css_next_child() to
3730          * resume iteration after dropping RCU read lock.  See
3731          * css_next_child() for details.
3732          */
3733         set_bit(CGRP_DEAD, &cgrp->flags);
3734
3735         /* CGRP_DEAD is set, remove from ->release_list for the last time */
3736         raw_spin_lock(&release_list_lock);
3737         if (!list_empty(&cgrp->release_list))
3738                 list_del_init(&cgrp->release_list);
3739         raw_spin_unlock(&release_list_lock);
3740
3741         /*
3742          * If @cgrp has css's attached, the second stage of cgroup
3743          * destruction is kicked off from css_killed_work_fn() after the
3744          * refs of all attached css's are killed.  If @cgrp doesn't have
3745          * any css, we kick it off here.
3746          */
3747         if (!cgrp->nr_css)
3748                 cgroup_destroy_css_killed(cgrp);
3749
3750         /* remove @cgrp directory along with the base files */
3751         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
3752
3753         /*
3754          * There are two control paths which try to determine cgroup from
3755          * dentry without going through kernfs - cgroupstats_build() and
3756          * css_tryget_from_dir().  Those are supported by RCU protecting
3757          * clearing of cgrp->kn->priv backpointer, which should happen
3758          * after all files under it have been removed.
3759          */
3760         kernfs_remove(cgrp->kn);        /* @cgrp has an extra ref on its kn */
3761         RCU_INIT_POINTER(*(void __rcu __force **)&cgrp->kn->priv, NULL);
3762
3763         mutex_lock(&cgroup_mutex);
3764
3765         return 0;
3766 };
3767
3768 /**
3769  * cgroup_destroy_css_killed - the second step of cgroup destruction
3770  * @work: cgroup->destroy_free_work
3771  *
3772  * This function is invoked from a work item for a cgroup which is being
3773  * destroyed after all css's are offlined and performs the rest of
3774  * destruction.  This is the second step of destruction described in the
3775  * comment above cgroup_destroy_locked().
3776  */
3777 static void cgroup_destroy_css_killed(struct cgroup *cgrp)
3778 {
3779         struct cgroup *parent = cgrp->parent;
3780
3781         lockdep_assert_held(&cgroup_tree_mutex);
3782         lockdep_assert_held(&cgroup_mutex);
3783
3784         /* delete this cgroup from parent->children */
3785         list_del_rcu(&cgrp->sibling);
3786
3787         cgroup_put(cgrp);
3788
3789         set_bit(CGRP_RELEASABLE, &parent->flags);
3790         check_for_release(parent);
3791 }
3792
3793 static int cgroup_rmdir(struct kernfs_node *kn)
3794 {
3795         struct cgroup *cgrp = kn->priv;
3796         int ret = 0;
3797
3798         /*
3799          * This is self-destruction but @kn can't be removed while this
3800          * callback is in progress.  Let's break active protection.  Once
3801          * the protection is broken, @cgrp can be destroyed at any point.
3802          * Pin it so that it stays accessible.
3803          */
3804         cgroup_get(cgrp);
3805         kernfs_break_active_protection(kn);
3806
3807         mutex_lock(&cgroup_tree_mutex);
3808         mutex_lock(&cgroup_mutex);
3809
3810         /*
3811          * @cgrp might already have been destroyed while we're trying to
3812          * grab the mutexes.
3813          */
3814         if (!cgroup_is_dead(cgrp))
3815                 ret = cgroup_destroy_locked(cgrp);
3816
3817         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
3818         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
3819
3820         kernfs_unbreak_active_protection(kn);
3821         cgroup_put(cgrp);
3822         return ret;
3823 }
3824
3825 static struct kernfs_syscall_ops cgroup_kf_syscall_ops = {
3826         .remount_fs             = cgroup_remount,
3827         .show_options           = cgroup_show_options,
3828         .mkdir                  = cgroup_mkdir,
3829         .rmdir                  = cgroup_rmdir,
3830         .rename                 = cgroup_rename,
3831 };
3832
3833 static void __init cgroup_init_subsys(struct cgroup_subsys *ss)
3834 {
3835         struct cgroup_subsys_state *css;
3836
3837         printk(KERN_INFO "Initializing cgroup subsys %s\n", ss->name);
3838
3839         mutex_lock(&cgroup_tree_mutex);
3840         mutex_lock(&cgroup_mutex);
3841
3842         INIT_LIST_HEAD(&ss->cfts);
3843
3844         /* Create the top cgroup state for this subsystem */
3845         ss->root = &cgroup_dummy_root;
3846         css = ss->css_alloc(cgroup_css(cgroup_dummy_top, ss));
3847         /* We don't handle early failures gracefully */
3848         BUG_ON(IS_ERR(css));
3849         init_css(css, ss, cgroup_dummy_top);
3850
3851         /* Update the init_css_set to contain a subsys
3852          * pointer to this state - since the subsystem is
3853          * newly registered, all tasks and hence the
3854          * init_css_set is in the subsystem's top cgroup. */
3855         init_css_set.subsys[ss->id] = css;
3856
3857         need_forkexit_callback |= ss->fork || ss->exit;
3858
3859         /* At system boot, before all subsystems have been
3860          * registered, no tasks have been forked, so we don't
3861          * need to invoke fork callbacks here. */
3862         BUG_ON(!list_empty(&init_task.tasks));
3863
3864         BUG_ON(online_css(css));
3865
3866         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
3867         mutex_unlock(&cgroup_tree_mutex);
3868 }
3869
3870 /**
3871  * cgroup_init_early - cgroup initialization at system boot
3872  *
3873  * Initialize cgroups at system boot, and initialize any
3874  * subsystems that request early init.
3875  */
3876 int __init cgroup_init_early(void)
3877 {
3878         struct cgroup_subsys *ss;
3879         int i;
3880
3881         atomic_set(&init_css_set.refcount, 1);
3882         INIT_LIST_HEAD(&init_css_set.cgrp_links);
3883         INIT_LIST_HEAD(&init_css_set.tasks);
3884         INIT_HLIST_NODE(&init_css_set.hlist);
3885         css_set_count = 1;
3886         init_cgroup_root(&cgroup_dummy_root);
3887         cgroup_root_count = 1;
3888         RCU_INIT_POINTER(init_task.cgroups, &init_css_set);
3889
3890         init_cgrp_cset_link.cset = &init_css_set;
3891         init_cgrp_cset_link.cgrp = cgroup_dummy_top;
3892         list_add(&init_cgrp_cset_link.cset_link, &cgroup_dummy_top->cset_links);
3893         list_add(&init_cgrp_cset_link.cgrp_link, &init_css_set.cgrp_links);
3894
3895         for_each_subsys(ss, i) {
3896                 WARN(!ss->css_alloc || !ss->css_free || ss->name || ss->id,
3897                      "invalid cgroup_subsys %d:%s css_alloc=%p css_free=%p name:id=%d:%s\n",
3898                      i, cgroup_subsys_name[i], ss->css_alloc, ss->css_free,
3899                      ss->id, ss->name);
3900                 WARN(strlen(cgroup_subsys_name[i]) > MAX_CGROUP_TYPE_NAMELEN,
3901                      "cgroup_subsys_name %s too long\n", cgroup_subsys_name[i]);
3902
3903                 ss->id = i;
3904                 ss->name = cgroup_subsys_name[i];
3905
3906                 if (ss->early_init)
3907                         cgroup_init_subsys(ss);
3908         }
3909         return 0;
3910 }
3911
3912 /**
3913  * cgroup_init - cgroup initialization
3914  *
3915  * Register cgroup filesystem and /proc file, and initialize
3916  * any subsystems that didn't request early init.
3917  */
3918 int __init cgroup_init(void)
3919 {
3920         struct cgroup_subsys *ss;
3921         unsigned long key;
3922         int i, err;
3923
3924         BUG_ON(cgroup_init_cftypes(NULL, cgroup_base_files));
3925
3926         for_each_subsys(ss, i) {
3927                 if (!ss->early_init)
3928                         cgroup_init_subsys(ss);
3929
3930                 /*
3931                  * cftype registration needs kmalloc and can't be done
3932                  * during early_init.  Register base cftypes separately.
3933                  */
3934                 if (ss->base_cftypes)
3935                         WARN_ON(cgroup_add_cftypes(ss, ss->base_cftypes));
3936         }
3937
3938         /* allocate id for the dummy hierarchy */
3939         mutex_lock(&cgroup_mutex);
3940
3941         /* Add init_css_set to the hash table */
3942         key = css_set_hash(init_css_set.subsys);
3943         hash_add(css_set_table, &init_css_set.hlist, key);
3944
3945         BUG_ON(cgroup_init_root_id(&cgroup_dummy_root, 0, 1));
3946
3947         err = idr_alloc(&cgroup_dummy_root.cgroup_idr, cgroup_dummy_top,
3948                         0, 1, GFP_KERNEL);
3949         BUG_ON(err < 0);
3950
3951         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
3952
3953         cgroup_kobj = kobject_create_and_add("cgroup", fs_kobj);
3954         if (!cgroup_kobj)
3955                 return -ENOMEM;
3956
3957         err = register_filesystem(&cgroup_fs_type);
3958         if (err < 0) {
3959                 kobject_put(cgroup_kobj);
3960                 return err;
3961         }
3962
3963         proc_create("cgroups", 0, NULL, &proc_cgroupstats_operations);
3964         return 0;
3965 }
3966
3967 static int __init cgroup_wq_init(void)
3968 {
3969         /*
3970          * There isn't much point in executing destruction path in
3971          * parallel.  Good chunk is serialized with cgroup_mutex anyway.
3972          *
3973          * XXX: Must be ordered to make sure parent is offlined after
3974          * children.  The ordering requirement is for memcg where a
3975          * parent's offline may wait for a child's leading to deadlock.  In
3976          * the long term, this should be fixed from memcg side.
3977          *
3978          * We would prefer to do this in cgroup_init() above, but that
3979          * is called before init_workqueues(): so leave this until after.
3980          */
3981         cgroup_destroy_wq = alloc_ordered_workqueue("cgroup_destroy", 0);
3982         BUG_ON(!cgroup_destroy_wq);
3983
3984         /*
3985          * Used to destroy pidlists and separate to serve as flush domain.
3986          * Cap @max_active to 1 too.
3987          */
3988         cgroup_pidlist_destroy_wq = alloc_workqueue("cgroup_pidlist_destroy",
3989                                                     0, 1);
3990         BUG_ON(!cgroup_pidlist_destroy_wq);
3991
3992         return 0;
3993 }
3994 core_initcall(cgroup_wq_init);
3995
3996 /*
3997  * proc_cgroup_show()
3998  *  - Print task's cgroup paths into seq_file, one line for each hierarchy
3999  *  - Used for /proc/<pid>/cgroup.
4000  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cgroup reference, as it
4001  *    doesn't really matter if tsk->cgroup changes after we read it,
4002  *    and we take cgroup_mutex, keeping cgroup_attach_task() from changing it
4003  *    anyway.  No need to check that tsk->cgroup != NULL, thanks to
4004  *    the_top_cgroup_hack in cgroup_exit(), which sets an exiting tasks
4005  *    cgroup to top_cgroup.
4006  */
4007
4008 /* TODO: Use a proper seq_file iterator */
4009 int proc_cgroup_show(struct seq_file *m, void *v)
4010 {
4011         struct pid *pid;
4012         struct task_struct *tsk;
4013         char *buf, *path;
4014         int retval;
4015         struct cgroupfs_root *root;
4016
4017         retval = -ENOMEM;
4018         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
4019         if (!buf)
4020                 goto out;
4021
4022         retval = -ESRCH;
4023         pid = m->private;
4024         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
4025         if (!tsk)
4026                 goto out_free;
4027
4028         retval = 0;
4029
4030         mutex_lock(&cgroup_mutex);
4031         down_read(&css_set_rwsem);
4032
4033         for_each_active_root(root) {
4034                 struct cgroup_subsys *ss;
4035                 struct cgroup *cgrp;
4036                 int ssid, count = 0;
4037
4038                 seq_printf(m, "%d:", root->hierarchy_id);
4039                 for_each_subsys(ss, ssid)
4040                         if (root->subsys_mask & (1 << ssid))
4041                                 seq_printf(m, "%s%s", count++ ? "," : "", ss->name);
4042                 if (strlen(root->name))
4043                         seq_printf(m, "%sname=%s", count ? "," : "",
4044                                    root->name);
4045                 seq_putc(m, ':');
4046                 cgrp = task_cgroup_from_root(tsk, root);
4047                 path = cgroup_path(cgrp, buf, PATH_MAX);
4048                 if (!path) {
4049                         retval = -ENAMETOOLONG;
4050                         goto out_unlock;
4051                 }
4052                 seq_puts(m, path);
4053                 seq_putc(m, '\n');
4054         }
4055
4056 out_unlock:
4057         up_read(&css_set_rwsem);
4058         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
4059         put_task_struct(tsk);
4060 out_free:
4061         kfree(buf);
4062 out:
4063         return retval;
4064 }
4065
4066 /* Display information about each subsystem and each hierarchy */
4067 static int proc_cgroupstats_show(struct seq_file *m, void *v)
4068 {
4069         struct cgroup_subsys *ss;
4070         int i;
4071
4072         seq_puts(m, "#subsys_name\thierarchy\tnum_cgroups\tenabled\n");
4073         /*
4074          * ideally we don't want subsystems moving around while we do this.
4075          * cgroup_mutex is also necessary to guarantee an atomic snapshot of
4076          * subsys/hierarchy state.
4077          */
4078         mutex_lock(&cgroup_mutex);
4079
4080         for_each_subsys(ss, i)
4081                 seq_printf(m, "%s\t%d\t%d\t%d\n",
4082                            ss->name, ss->root->hierarchy_id,
4083                            atomic_read(&ss->root->nr_cgrps), !ss->disabled);
4084
4085         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
4086         return 0;
4087 }
4088
4089 static int cgroupstats_open(struct inode *inode, struct file *file)
4090 {
4091         return single_open(file, proc_cgroupstats_show, NULL);
4092 }
4093
4094 static const struct file_operations proc_cgroupstats_operations = {
4095         .open = cgroupstats_open,
4096         .read = seq_read,
4097         .llseek = seq_lseek,
4098         .release = single_release,
4099 };
4100
4101 /**
4102  * cgroup_fork - attach newly forked task to its parents cgroup.
4103  * @child: pointer to task_struct of forking parent process.
4104  *
4105  * Description: A task inherits its parent's cgroup at fork().
4106  *
4107  * A pointer to the shared css_set was automatically copied in
4108  * fork.c by dup_task_struct().  However, we ignore that copy, since
4109  * it was not made under the protection of RCU or cgroup_mutex, so
4110  * might no longer be a valid cgroup pointer.  cgroup_attach_task() might
4111  * have already changed current->cgroups, allowing the previously
4112  * referenced cgroup group to be removed and freed.
4113  *
4114  * At the point that cgroup_fork() is called, 'current' is the parent
4115  * task, and the passed argument 'child' points to the child task.
4116  */
4117 void cgroup_fork(struct task_struct *child)
4118 {
4119         task_lock(current);
4120         get_css_set(task_css_set(current));
4121         child->cgroups = current->cgroups;
4122         task_unlock(current);
4123         INIT_LIST_HEAD(&child->cg_list);
4124 }
4125
4126 /**
4127  * cgroup_post_fork - called on a new task after adding it to the task list
4128  * @child: the task in question
4129  *
4130  * Adds the task to the list running through its css_set if necessary and
4131  * call the subsystem fork() callbacks.  Has to be after the task is
4132  * visible on the task list in case we race with the first call to
4133  * cgroup_task_iter_start() - to guarantee that the new task ends up on its
4134  * list.
4135  */
4136 void cgroup_post_fork(struct task_struct *child)
4137 {
4138         struct cgroup_subsys *ss;
4139         int i;
4140
4141         /*
4142          * use_task_css_set_links is set to 1 before we walk the tasklist
4143          * under the tasklist_lock and we read it here after we added the child
4144          * to the tasklist under the tasklist_lock as well. If the child wasn't
4145          * yet in the tasklist when we walked through it from
4146          * cgroup_enable_task_cg_lists(), then use_task_css_set_links value
4147          * should be visible now due to the paired locking and barriers implied
4148          * by LOCK/UNLOCK: it is written before the tasklist_lock unlock
4149          * in cgroup_enable_task_cg_lists() and read here after the tasklist_lock
4150          * lock on fork.
4151          */
4152         if (use_task_css_set_links) {
4153                 down_write(&css_set_rwsem);
4154                 task_lock(child);
4155                 if (list_empty(&child->cg_list))
4156                         list_add(&child->cg_list, &task_css_set(child)->tasks);
4157                 task_unlock(child);
4158                 up_write(&css_set_rwsem);
4159         }
4160
4161         /*
4162          * Call ss->fork().  This must happen after @child is linked on
4163          * css_set; otherwise, @child might change state between ->fork()
4164          * and addition to css_set.
4165          */
4166         if (need_forkexit_callback) {
4167                 for_each_subsys(ss, i)
4168                         if (ss->fork)
4169                                 ss->fork(child);
4170         }
4171 }
4172
4173 /**
4174  * cgroup_exit - detach cgroup from exiting task
4175  * @tsk: pointer to task_struct of exiting process
4176  * @run_callback: run exit callbacks?
4177  *
4178  * Description: Detach cgroup from @tsk and release it.
4179  *
4180  * Note that cgroups marked notify_on_release force every task in
4181  * them to take the global cgroup_mutex mutex when exiting.
4182  * This could impact scaling on very large systems.  Be reluctant to
4183  * use notify_on_release cgroups where very high task exit scaling
4184  * is required on large systems.
4185  *
4186  * the_top_cgroup_hack:
4187  *
4188  *    Set the exiting tasks cgroup to the root cgroup (top_cgroup).
4189  *
4190  *    We call cgroup_exit() while the task is still competent to
4191  *    handle notify_on_release(), then leave the task attached to the
4192  *    root cgroup in each hierarchy for the remainder of its exit.
4193  *
4194  *    To do this properly, we would increment the reference count on
4195  *    top_cgroup, and near the very end of the kernel/exit.c do_exit()
4196  *    code we would add a second cgroup function call, to drop that
4197  *    reference.  This would just create an unnecessary hot spot on
4198  *    the top_cgroup reference count, to no avail.
4199  *
4200  *    Normally, holding a reference to a cgroup without bumping its
4201  *    count is unsafe.   The cgroup could go away, or someone could
4202  *    attach us to a different cgroup, decrementing the count on
4203  *    the first cgroup that we never incremented.  But in this case,
4204  *    top_cgroup isn't going away, and either task has PF_EXITING set,
4205  *    which wards off any cgroup_attach_task() attempts, or task is a failed
4206  *    fork, never visible to cgroup_attach_task.
4207  */
4208 void cgroup_exit(struct task_struct *tsk, int run_callbacks)
4209 {
4210         struct cgroup_subsys *ss;
4211         struct css_set *cset;
4212         int i;
4213
4214         /*
4215          * Unlink from the css_set task list if necessary.  Optimistically
4216          * check cg_list before taking css_set_rwsem.
4217          */
4218         if (!list_empty(&tsk->cg_list)) {
4219                 down_write(&css_set_rwsem);
4220                 if (!list_empty(&tsk->cg_list))
4221                         list_del_init(&tsk->cg_list);
4222                 up_write(&css_set_rwsem);
4223         }
4224
4225         /* Reassign the task to the init_css_set. */
4226         task_lock(tsk);
4227         cset = task_css_set(tsk);
4228         RCU_INIT_POINTER(tsk->cgroups, &init_css_set);
4229
4230         if (run_callbacks && need_forkexit_callback) {
4231                 /* see cgroup_post_fork() for details */
4232                 for_each_subsys(ss, i) {
4233                         if (ss->exit) {
4234                                 struct cgroup_subsys_state *old_css = cset->subsys[i];
4235                                 struct cgroup_subsys_state *css = task_css(tsk, i);
4236
4237                                 ss->exit(css, old_css, tsk);
4238                         }
4239                 }
4240         }
4241         task_unlock(tsk);
4242
4243         put_css_set(cset, true);
4244 }
4245
4246 static void check_for_release(struct cgroup *cgrp)
4247 {
4248         if (cgroup_is_releasable(cgrp) &&
4249             list_empty(&cgrp->cset_links) && list_empty(&cgrp->children)) {
4250                 /*
4251                  * Control Group is currently removeable. If it's not
4252                  * already queued for a userspace notification, queue
4253                  * it now
4254                  */
4255                 int need_schedule_work = 0;
4256
4257                 raw_spin_lock(&release_list_lock);
4258                 if (!cgroup_is_dead(cgrp) &&
4259                     list_empty(&cgrp->release_list)) {
4260                         list_add(&cgrp->release_list, &release_list);
4261                         need_schedule_work = 1;
4262                 }
4263                 raw_spin_unlock(&release_list_lock);
4264                 if (need_schedule_work)
4265                         schedule_work(&release_agent_work);
4266         }
4267 }
4268
4269 /*
4270  * Notify userspace when a cgroup is released, by running the
4271  * configured release agent with the name of the cgroup (path
4272  * relative to the root of cgroup file system) as the argument.
4273  *
4274  * Most likely, this user command will try to rmdir this cgroup.
4275  *
4276  * This races with the possibility that some other task will be
4277  * attached to this cgroup before it is removed, or that some other
4278  * user task will 'mkdir' a child cgroup of this cgroup.  That's ok.
4279  * The presumed 'rmdir' will fail quietly if this cgroup is no longer
4280  * unused, and this cgroup will be reprieved from its death sentence,
4281  * to continue to serve a useful existence.  Next time it's released,
4282  * we will get notified again, if it still has 'notify_on_release' set.
4283  *
4284  * The final arg to call_usermodehelper() is UMH_WAIT_EXEC, which
4285  * means only wait until the task is successfully execve()'d.  The
4286  * separate release agent task is forked by call_usermodehelper(),
4287  * then control in this thread returns here, without waiting for the
4288  * release agent task.  We don't bother to wait because the caller of
4289  * this routine has no use for the exit status of the release agent
4290  * task, so no sense holding our caller up for that.
4291  */
4292 static void cgroup_release_agent(struct work_struct *work)
4293 {
4294         BUG_ON(work != &release_agent_work);
4295         mutex_lock(&cgroup_mutex);
4296         raw_spin_lock(&release_list_lock);
4297         while (!list_empty(&release_list)) {
4298                 char *argv[3], *envp[3];
4299                 int i;
4300                 char *pathbuf = NULL, *agentbuf = NULL, *path;
4301                 struct cgroup *cgrp = list_entry(release_list.next,
4302                                                     struct cgroup,
4303                                                     release_list);
4304                 list_del_init(&cgrp->release_list);
4305                 raw_spin_unlock(&release_list_lock);
4306                 pathbuf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
4307                 if (!pathbuf)
4308                         goto continue_free;
4309                 path = cgroup_path(cgrp, pathbuf, PATH_MAX);
4310                 if (!path)
4311                         goto continue_free;
4312                 agentbuf = kstrdup(cgrp->root->release_agent_path, GFP_KERNEL);
4313                 if (!agentbuf)
4314                         goto continue_free;
4315
4316                 i = 0;
4317                 argv[i++] = agentbuf;
4318                 argv[i++] = path;
4319                 argv[i] = NULL;
4320
4321                 i = 0;
4322                 /* minimal command environment */
4323                 envp[i++] = "HOME=/";
4324                 envp[i++] = "PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin";
4325                 envp[i] = NULL;
4326
4327                 /* Drop the lock while we invoke the usermode helper,
4328                  * since the exec could involve hitting disk and hence
4329                  * be a slow process */
4330                 mutex_unlock(&cgroup_mutex);
4331                 call_usermodehelper(argv[0], argv, envp, UMH_WAIT_EXEC);
4332                 mutex_lock(&cgroup_mutex);
4333  continue_free:
4334                 kfree(pathbuf);
4335                 kfree(agentbuf);
4336                 raw_spin_lock(&release_list_lock);
4337         }
4338         raw_spin_unlock(&release_list_lock);
4339         mutex_unlock(&cgroup_mutex);
4340 }
4341
4342 static int __init cgroup_disable(char *str)
4343 {
4344         struct cgroup_subsys *ss;
4345         char *token;
4346         int i;
4347
4348         while ((token = strsep(&str, ",")) != NULL) {
4349                 if (!*token)
4350                         continue;
4351
4352                 for_each_subsys(ss, i) {
4353                         if (!strcmp(token, ss->name)) {
4354                                 ss->disabled = 1;
4355                                 printk(KERN_INFO "Disabling %s control group"
4356                                         " subsystem\n", ss->name);
4357                                 break;
4358                         }
4359                 }
4360         }
4361         return 1;
4362 }
4363 __setup("cgroup_disable=", cgroup_disable);
4364
4365 /**
4366  * css_tryget_from_dir - get corresponding css from the dentry of a cgroup dir
4367  * @dentry: directory dentry of interest
4368  * @ss: subsystem of interest
4369  *
4370  * If @dentry is a directory for a cgroup which has @ss enabled on it, try
4371  * to get the corresponding css and return it.  If such css doesn't exist
4372  * or can't be pinned, an ERR_PTR value is returned.
4373  */
4374 struct cgroup_subsys_state *css_tryget_from_dir(struct dentry *dentry,
4375                                                 struct cgroup_subsys *ss)
4376 {
4377         struct kernfs_node *kn = kernfs_node_from_dentry(dentry);
4378         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
4379         struct cgroup *cgrp;
4380
4381         /* is @dentry a cgroup dir? */
4382         if (dentry->d_sb->s_type != &cgroup_fs_type || !kn ||
4383             kernfs_type(kn) != KERNFS_DIR)
4384                 return ERR_PTR(-EBADF);
4385
4386         rcu_read_lock();
4387
4388         /*
4389          * This path doesn't originate from kernfs and @kn could already
4390          * have been or be removed at any point.  @kn->priv is RCU
4391          * protected for this access.  See destroy_locked() for details.
4392          */
4393         cgrp = rcu_dereference(kn->priv);
4394         if (cgrp)
4395                 css = cgroup_css(cgrp, ss);
4396
4397         if (!css || !css_tryget(css))
4398                 css = ERR_PTR(-ENOENT);
4399
4400         rcu_read_unlock();
4401         return css;
4402 }
4403
4404 /**
4405  * css_from_id - lookup css by id
4406  * @id: the cgroup id
4407  * @ss: cgroup subsys to be looked into
4408  *
4409  * Returns the css if there's valid one with @id, otherwise returns NULL.
4410  * Should be called under rcu_read_lock().
4411  */
4412 struct cgroup_subsys_state *css_from_id(int id, struct cgroup_subsys *ss)
4413 {
4414         struct cgroup *cgrp;
4415
4416         cgroup_assert_mutexes_or_rcu_locked();
4417
4418         cgrp = idr_find(&ss->root->cgroup_idr, id);
4419         if (cgrp)
4420                 return cgroup_css(cgrp, ss);
4421         return NULL;
4422 }
4423
4424 #ifdef CONFIG_CGROUP_DEBUG
4425 static struct cgroup_subsys_state *
4426 debug_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4427 {
4428         struct cgroup_subsys_state *css = kzalloc(sizeof(*css), GFP_KERNEL);
4429
4430         if (!css)
4431                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
4432
4433         return css;
4434 }
4435
4436 static void debug_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4437 {
4438         kfree(css);
4439 }
4440
4441 static u64 debug_taskcount_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4442                                 struct cftype *cft)
4443 {
4444         return cgroup_task_count(css->cgroup);
4445 }
4446
4447 static u64 current_css_set_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4448                                 struct cftype *cft)
4449 {
4450         return (u64)(unsigned long)current->cgroups;
4451 }
4452
4453 static u64 current_css_set_refcount_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4454                                          struct cftype *cft)
4455 {
4456         u64 count;
4457
4458         rcu_read_lock();
4459         count = atomic_read(&task_css_set(current)->refcount);
4460         rcu_read_unlock();
4461         return count;
4462 }
4463
4464 static int current_css_set_cg_links_read(struct seq_file *seq, void *v)
4465 {
4466         struct cgrp_cset_link *link;
4467         struct css_set *cset;
4468         char *name_buf;
4469
4470         name_buf = kmalloc(NAME_MAX + 1, GFP_KERNEL);
4471         if (!name_buf)
4472                 return -ENOMEM;
4473
4474         down_read(&css_set_rwsem);
4475         rcu_read_lock();
4476         cset = rcu_dereference(current->cgroups);
4477         list_for_each_entry(link, &cset->cgrp_links, cgrp_link) {
4478                 struct cgroup *c = link->cgrp;
4479                 const char *name = "?";
4480
4481                 if (c != cgroup_dummy_top) {
4482                         cgroup_name(c, name_buf, NAME_MAX + 1);
4483                         name = name_buf;
4484                 }
4485
4486                 seq_printf(seq, "Root %d group %s\n",
4487                            c->root->hierarchy_id, name);
4488         }
4489         rcu_read_unlock();
4490         up_read(&css_set_rwsem);
4491         kfree(name_buf);
4492         return 0;
4493 }
4494
4495 #define MAX_TASKS_SHOWN_PER_CSS 25
4496 static int cgroup_css_links_read(struct seq_file *seq, void *v)
4497 {
4498         struct cgroup_subsys_state *css = seq_css(seq);
4499         struct cgrp_cset_link *link;
4500
4501         down_read(&css_set_rwsem);
4502         list_for_each_entry(link, &css->cgroup->cset_links, cset_link) {
4503                 struct css_set *cset = link->cset;
4504                 struct task_struct *task;
4505                 int count = 0;
4506                 seq_printf(seq, "css_set %p\n", cset);
4507                 list_for_each_entry(task, &cset->tasks, cg_list) {
4508                         if (count++ > MAX_TASKS_SHOWN_PER_CSS) {
4509                                 seq_puts(seq, "  ...\n");
4510                                 break;
4511                         } else {
4512                                 seq_printf(seq, "  task %d\n",
4513                                            task_pid_vnr(task));
4514                         }
4515                 }
4516         }
4517         up_read(&css_set_rwsem);
4518         return 0;
4519 }
4520
4521 static u64 releasable_read(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
4522 {
4523         return test_bit(CGRP_RELEASABLE, &css->cgroup->flags);
4524 }
4525
4526 static struct cftype debug_files[] =  {
4527         {
4528                 .name = "taskcount",
4529                 .read_u64 = debug_taskcount_read,
4530         },
4531
4532         {
4533                 .name = "current_css_set",
4534                 .read_u64 = current_css_set_read,
4535         },
4536
4537         {
4538                 .name = "current_css_set_refcount",
4539                 .read_u64 = current_css_set_refcount_read,
4540         },
4541
4542         {
4543                 .name = "current_css_set_cg_links",
4544                 .seq_show = current_css_set_cg_links_read,
4545         },
4546
4547         {
4548                 .name = "cgroup_css_links",
4549                 .seq_show = cgroup_css_links_read,
4550         },
4551
4552         {
4553                 .name = "releasable",
4554                 .read_u64 = releasable_read,
4555         },
4556
4557         { }     /* terminate */
4558 };
4559
4560 struct cgroup_subsys debug_cgrp_subsys = {
4561         .css_alloc = debug_css_alloc,
4562         .css_free = debug_css_free,
4563         .base_cftypes = debug_files,
4564 };
4565 #endif /* CONFIG_CGROUP_DEBUG */