e4c31e6b87161fb5dae01ece138377480dad0c1b
[pandora-kernel.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/seq_file.h>
48 #include <linux/security.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/stat.h>
52 #include <linux/string.h>
53 #include <linux/time.h>
54 #include <linux/backing-dev.h>
55 #include <linux/sort.h>
56
57 #include <asm/uaccess.h>
58 #include <linux/atomic.h>
59 #include <linux/mutex.h>
60 #include <linux/workqueue.h>
61 #include <linux/cgroup.h>
62 #include <linux/wait.h>
63
64 struct static_key cpusets_enabled_key __read_mostly = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
65
66 /* See "Frequency meter" comments, below. */
67
68 struct fmeter {
69         int cnt;                /* unprocessed events count */
70         int val;                /* most recent output value */
71         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
72         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
73 };
74
75 struct cpuset {
76         struct cgroup_subsys_state css;
77
78         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
79
80         /* user-configured CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
81         cpumask_var_t cpus_allowed;
82         nodemask_t mems_allowed;
83
84         /* effective CPUs and Memory Nodes allow to tasks */
85         cpumask_var_t effective_cpus;
86         nodemask_t effective_mems;
87
88         /*
89          * This is old Memory Nodes tasks took on.
90          *
91          * - top_cpuset.old_mems_allowed is initialized to mems_allowed.
92          * - A new cpuset's old_mems_allowed is initialized when some
93          *   task is moved into it.
94          * - old_mems_allowed is used in cpuset_migrate_mm() when we change
95          *   cpuset.mems_allowed and have tasks' nodemask updated, and
96          *   then old_mems_allowed is updated to mems_allowed.
97          */
98         nodemask_t old_mems_allowed;
99
100         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
101
102         /*
103          * Tasks are being attached to this cpuset.  Used to prevent
104          * zeroing cpus/mems_allowed between ->can_attach() and ->attach().
105          */
106         int attach_in_progress;
107
108         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
109         int pn;
110
111         /* for custom sched domain */
112         int relax_domain_level;
113 };
114
115 static inline struct cpuset *css_cs(struct cgroup_subsys_state *css)
116 {
117         return css ? container_of(css, struct cpuset, css) : NULL;
118 }
119
120 /* Retrieve the cpuset for a task */
121 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
122 {
123         return css_cs(task_css(task, cpuset_cgrp_id));
124 }
125
126 static inline struct cpuset *parent_cs(struct cpuset *cs)
127 {
128         return css_cs(cs->css.parent);
129 }
130
131 #ifdef CONFIG_NUMA
132 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
133 {
134         return task->mempolicy;
135 }
136 #else
137 static inline bool task_has_mempolicy(struct task_struct *task)
138 {
139         return false;
140 }
141 #endif
142
143
144 /* bits in struct cpuset flags field */
145 typedef enum {
146         CS_ONLINE,
147         CS_CPU_EXCLUSIVE,
148         CS_MEM_EXCLUSIVE,
149         CS_MEM_HARDWALL,
150         CS_MEMORY_MIGRATE,
151         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
152         CS_SPREAD_PAGE,
153         CS_SPREAD_SLAB,
154 } cpuset_flagbits_t;
155
156 /* convenient tests for these bits */
157 static inline bool is_cpuset_online(const struct cpuset *cs)
158 {
159         return test_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
160 }
161
162 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
163 {
164         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
165 }
166
167 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
168 {
169         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
170 }
171
172 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
173 {
174         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
175 }
176
177 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
178 {
179         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
180 }
181
182 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
183 {
184         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
185 }
186
187 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
188 {
189         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
190 }
191
192 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
193 {
194         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
195 }
196
197 static struct cpuset top_cpuset = {
198         .flags = ((1 << CS_ONLINE) | (1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) |
199                   (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
200 };
201
202 /**
203  * cpuset_for_each_child - traverse online children of a cpuset
204  * @child_cs: loop cursor pointing to the current child
205  * @pos_css: used for iteration
206  * @parent_cs: target cpuset to walk children of
207  *
208  * Walk @child_cs through the online children of @parent_cs.  Must be used
209  * with RCU read locked.
210  */
211 #define cpuset_for_each_child(child_cs, pos_css, parent_cs)             \
212         css_for_each_child((pos_css), &(parent_cs)->css)                \
213                 if (is_cpuset_online(((child_cs) = css_cs((pos_css)))))
214
215 /**
216  * cpuset_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a cpuset's descendants
217  * @des_cs: loop cursor pointing to the current descendant
218  * @pos_css: used for iteration
219  * @root_cs: target cpuset to walk ancestor of
220  *
221  * Walk @des_cs through the online descendants of @root_cs.  Must be used
222  * with RCU read locked.  The caller may modify @pos_css by calling
223  * css_rightmost_descendant() to skip subtree.  @root_cs is included in the
224  * iteration and the first node to be visited.
225  */
226 #define cpuset_for_each_descendant_pre(des_cs, pos_css, root_cs)        \
227         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(root_cs)->css)         \
228                 if (is_cpuset_online(((des_cs) = css_cs((pos_css)))))
229
230 /*
231  * There are two global mutexes guarding cpuset structures - cpuset_mutex
232  * and callback_mutex.  The latter may nest inside the former.  We also
233  * require taking task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.
234  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
235  *
236  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task holds
237  * cpuset_mutex, then it blocks others wanting that mutex, ensuring that it
238  * is the only task able to also acquire callback_mutex and be able to
239  * modify cpusets.  It can perform various checks on the cpuset structure
240  * first, knowing nothing will change.  It can also allocate memory while
241  * just holding cpuset_mutex.  While it is performing these checks, various
242  * callback routines can briefly acquire callback_mutex to query cpusets.
243  * Once it is ready to make the changes, it takes callback_mutex, blocking
244  * everyone else.
245  *
246  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
247  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
248  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
249  * __alloc_pages().
250  *
251  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
252  * access to cpusets.
253  *
254  * Now, the task_struct fields mems_allowed and mempolicy may be changed
255  * by other task, we use alloc_lock in the task_struct fields to protect
256  * them.
257  *
258  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
259  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
260  * cpumasks and nodemasks.
261  *
262  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
263  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
264  */
265
266 static DEFINE_MUTEX(cpuset_mutex);
267 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
268
269 /*
270  * CPU / memory hotplug is handled asynchronously.
271  */
272 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work);
273 static DECLARE_WORK(cpuset_hotplug_work, cpuset_hotplug_workfn);
274
275 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cpuset_attach_wq);
276
277 /*
278  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
279  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
280  * silently switch it to mount "cgroup" instead
281  */
282 static struct dentry *cpuset_mount(struct file_system_type *fs_type,
283                          int flags, const char *unused_dev_name, void *data)
284 {
285         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
286         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENODEV);
287         if (cgroup_fs) {
288                 char mountopts[] =
289                         "cpuset,noprefix,"
290                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
291                 ret = cgroup_fs->mount(cgroup_fs, flags,
292                                            unused_dev_name, mountopts);
293                 put_filesystem(cgroup_fs);
294         }
295         return ret;
296 }
297
298 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
299         .name = "cpuset",
300         .mount = cpuset_mount,
301 };
302
303 /*
304  * Return in pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
305  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
306  * until we find one that does have some online cpus.  The top
307  * cpuset always has some cpus online.
308  *
309  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
310  * of cpu_online_mask.
311  *
312  * Call with callback_mutex held.
313  */
314 static void guarantee_online_cpus(struct cpuset *cs, struct cpumask *pmask)
315 {
316         while (!cpumask_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_mask))
317                 cs = parent_cs(cs);
318         cpumask_and(pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_mask);
319 }
320
321 /*
322  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
323  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
324  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
325  * online mems.  The top cpuset always has some mems online.
326  *
327  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
328  * of node_states[N_MEMORY].
329  *
330  * Call with callback_mutex held.
331  */
332 static void guarantee_online_mems(struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
333 {
334         while (!nodes_intersects(cs->mems_allowed, node_states[N_MEMORY]))
335                 cs = parent_cs(cs);
336         nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
337 }
338
339 /*
340  * update task's spread flag if cpuset's page/slab spread flag is set
341  *
342  * Called with callback_mutex/cpuset_mutex held
343  */
344 static void cpuset_update_task_spread_flag(struct cpuset *cs,
345                                         struct task_struct *tsk)
346 {
347         if (is_spread_page(cs))
348                 tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
349         else
350                 tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
351         if (is_spread_slab(cs))
352                 tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
353         else
354                 tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
355 }
356
357 /*
358  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
359  *
360  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
361  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
362  * are only set if the other's are set.  Call holding cpuset_mutex.
363  */
364
365 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
366 {
367         return  cpumask_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
368                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
369                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
370                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
371 }
372
373 /**
374  * alloc_trial_cpuset - allocate a trial cpuset
375  * @cs: the cpuset that the trial cpuset duplicates
376  */
377 static struct cpuset *alloc_trial_cpuset(struct cpuset *cs)
378 {
379         struct cpuset *trial;
380
381         trial = kmemdup(cs, sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
382         if (!trial)
383                 return NULL;
384
385         if (!alloc_cpumask_var(&trial->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
386                 goto free_cs;
387         if (!alloc_cpumask_var(&trial->effective_cpus, GFP_KERNEL))
388                 goto free_cpus;
389
390         cpumask_copy(trial->cpus_allowed, cs->cpus_allowed);
391         cpumask_copy(trial->effective_cpus, cs->effective_cpus);
392         return trial;
393
394 free_cpus:
395         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
396 free_cs:
397         kfree(trial);
398         return NULL;
399 }
400
401 /**
402  * free_trial_cpuset - free the trial cpuset
403  * @trial: the trial cpuset to be freed
404  */
405 static void free_trial_cpuset(struct cpuset *trial)
406 {
407         free_cpumask_var(trial->effective_cpus);
408         free_cpumask_var(trial->cpus_allowed);
409         kfree(trial);
410 }
411
412 /*
413  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
414  *                     follows the structural rules for cpusets.
415  *
416  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
417  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
418  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
419  * cpuset_mutex held.
420  *
421  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
422  * such as list traversal that depend on the actual address of the
423  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
424  *
425  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
426  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
427  * or flags changed to new, trial values.
428  *
429  * Return 0 if valid, -errno if not.
430  */
431
432 static int validate_change(struct cpuset *cur, struct cpuset *trial)
433 {
434         struct cgroup_subsys_state *css;
435         struct cpuset *c, *par;
436         int ret;
437
438         rcu_read_lock();
439
440         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
441         ret = -EBUSY;
442         cpuset_for_each_child(c, css, cur)
443                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
444                         goto out;
445
446         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
447         ret = 0;
448         if (cur == &top_cpuset)
449                 goto out;
450
451         par = parent_cs(cur);
452
453         /* We must be a subset of our parent cpuset */
454         ret = -EACCES;
455         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
456                 goto out;
457
458         /*
459          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
460          * overlap
461          */
462         ret = -EINVAL;
463         cpuset_for_each_child(c, css, par) {
464                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
465                     c != cur &&
466                     cpumask_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
467                         goto out;
468                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
469                     c != cur &&
470                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
471                         goto out;
472         }
473
474         /*
475          * Cpusets with tasks - existing or newly being attached - can't
476          * be changed to have empty cpus_allowed or mems_allowed.
477          */
478         ret = -ENOSPC;
479         if ((cgroup_has_tasks(cur->css.cgroup) || cur->attach_in_progress)) {
480                 if (!cpumask_empty(cur->cpus_allowed) &&
481                     cpumask_empty(trial->cpus_allowed))
482                         goto out;
483                 if (!nodes_empty(cur->mems_allowed) &&
484                     nodes_empty(trial->mems_allowed))
485                         goto out;
486         }
487
488         ret = 0;
489 out:
490         rcu_read_unlock();
491         return ret;
492 }
493
494 #ifdef CONFIG_SMP
495 /*
496  * Helper routine for generate_sched_domains().
497  * Do cpusets a, b have overlapping effective cpus_allowed masks?
498  */
499 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
500 {
501         return cpumask_intersects(a->effective_cpus, b->effective_cpus);
502 }
503
504 static void
505 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
506 {
507         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
508                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
509         return;
510 }
511
512 static void update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr,
513                                     struct cpuset *root_cs)
514 {
515         struct cpuset *cp;
516         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
517
518         rcu_read_lock();
519         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, root_cs) {
520                 if (cp == root_cs)
521                         continue;
522
523                 /* skip the whole subtree if @cp doesn't have any CPU */
524                 if (cpumask_empty(cp->cpus_allowed)) {
525                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
526                         continue;
527                 }
528
529                 if (is_sched_load_balance(cp))
530                         update_domain_attr(dattr, cp);
531         }
532         rcu_read_unlock();
533 }
534
535 /*
536  * generate_sched_domains()
537  *
538  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
539  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
540  * union is a subset of that set.
541  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched/core.c
542  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
543  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
544  * partition.
545  *
546  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cgroups/cpusets.txt
547  * for a background explanation of this.
548  *
549  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
550  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
551  * domains when operating in the severe memory shortage situations
552  * that could cause allocation failures below.
553  *
554  * Must be called with cpuset_mutex held.
555  *
556  * The three key local variables below are:
557  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
558  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
559  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
560  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
561  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
562  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
563  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
564  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
565  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
566  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
567  *         is a subset of one of these domains, while there are as
568  *         many such domains as possible, each as small as possible.
569  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
570  *         the kernel/sched/core.c routine partition_sched_domains() in a
571  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
572  *         value to determine what partition elements (sched domains)
573  *         were changed (added or removed.)
574  *
575  * Finding the best partition (set of domains):
576  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
577  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
578  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
579  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
580  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
581  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
582  *      any such pairs.
583  *
584  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
585  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
586  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
587  *      partition_sched_domains().
588  */
589 static int generate_sched_domains(cpumask_var_t **domains,
590                         struct sched_domain_attr **attributes)
591 {
592         struct cpuset *cp;      /* scans q */
593         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
594         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
595         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
596         cpumask_var_t *doms;    /* resulting partition; i.e. sched domains */
597         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
598         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
599         int nslot;              /* next empty doms[] struct cpumask slot */
600         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
601
602         doms = NULL;
603         dattr = NULL;
604         csa = NULL;
605
606         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
607         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
608                 ndoms = 1;
609                 doms = alloc_sched_domains(ndoms);
610                 if (!doms)
611                         goto done;
612
613                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
614                 if (dattr) {
615                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
616                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
617                 }
618                 cpumask_copy(doms[0], top_cpuset.effective_cpus);
619
620                 goto done;
621         }
622
623         csa = kmalloc(nr_cpusets() * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
624         if (!csa)
625                 goto done;
626         csn = 0;
627
628         rcu_read_lock();
629         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, &top_cpuset) {
630                 if (cp == &top_cpuset)
631                         continue;
632                 /*
633                  * Continue traversing beyond @cp iff @cp has some CPUs and
634                  * isn't load balancing.  The former is obvious.  The
635                  * latter: All child cpusets contain a subset of the
636                  * parent's cpus, so just skip them, and then we call
637                  * update_domain_attr_tree() to calc relax_domain_level of
638                  * the corresponding sched domain.
639                  */
640                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
641                     !is_sched_load_balance(cp))
642                         continue;
643
644                 if (is_sched_load_balance(cp))
645                         csa[csn++] = cp;
646
647                 /* skip @cp's subtree */
648                 pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
649         }
650         rcu_read_unlock();
651
652         for (i = 0; i < csn; i++)
653                 csa[i]->pn = i;
654         ndoms = csn;
655
656 restart:
657         /* Find the best partition (set of sched domains) */
658         for (i = 0; i < csn; i++) {
659                 struct cpuset *a = csa[i];
660                 int apn = a->pn;
661
662                 for (j = 0; j < csn; j++) {
663                         struct cpuset *b = csa[j];
664                         int bpn = b->pn;
665
666                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
667                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
668                                         struct cpuset *c = csa[k];
669
670                                         if (c->pn == bpn)
671                                                 c->pn = apn;
672                                 }
673                                 ndoms--;        /* one less element */
674                                 goto restart;
675                         }
676                 }
677         }
678
679         /*
680          * Now we know how many domains to create.
681          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
682          */
683         doms = alloc_sched_domains(ndoms);
684         if (!doms)
685                 goto done;
686
687         /*
688          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
689          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
690          */
691         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
692
693         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
694                 struct cpuset *a = csa[i];
695                 struct cpumask *dp;
696                 int apn = a->pn;
697
698                 if (apn < 0) {
699                         /* Skip completed partitions */
700                         continue;
701                 }
702
703                 dp = doms[nslot];
704
705                 if (nslot == ndoms) {
706                         static int warnings = 10;
707                         if (warnings) {
708                                 pr_warn("rebuild_sched_domains confused: nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d, apn %d\n",
709                                         nslot, ndoms, csn, i, apn);
710                                 warnings--;
711                         }
712                         continue;
713                 }
714
715                 cpumask_clear(dp);
716                 if (dattr)
717                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
718                 for (j = i; j < csn; j++) {
719                         struct cpuset *b = csa[j];
720
721                         if (apn == b->pn) {
722                                 cpumask_or(dp, dp, b->effective_cpus);
723                                 if (dattr)
724                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
725
726                                 /* Done with this partition */
727                                 b->pn = -1;
728                         }
729                 }
730                 nslot++;
731         }
732         BUG_ON(nslot != ndoms);
733
734 done:
735         kfree(csa);
736
737         /*
738          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
739          * See comments in partition_sched_domains().
740          */
741         if (doms == NULL)
742                 ndoms = 1;
743
744         *domains    = doms;
745         *attributes = dattr;
746         return ndoms;
747 }
748
749 /*
750  * Rebuild scheduler domains.
751  *
752  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
753  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
754  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
755  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
756  * scheduler's dynamic sched domains.
757  *
758  * Call with cpuset_mutex held.  Takes get_online_cpus().
759  */
760 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
761 {
762         struct sched_domain_attr *attr;
763         cpumask_var_t *doms;
764         int ndoms;
765
766         lockdep_assert_held(&cpuset_mutex);
767         get_online_cpus();
768
769         /*
770          * We have raced with CPU hotplug. Don't do anything to avoid
771          * passing doms with offlined cpu to partition_sched_domains().
772          * Anyways, hotplug work item will rebuild sched domains.
773          */
774         if (!cpumask_equal(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask))
775                 goto out;
776
777         /* Generate domain masks and attrs */
778         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
779
780         /* Have scheduler rebuild the domains */
781         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
782 out:
783         put_online_cpus();
784 }
785 #else /* !CONFIG_SMP */
786 static void rebuild_sched_domains_locked(void)
787 {
788 }
789 #endif /* CONFIG_SMP */
790
791 void rebuild_sched_domains(void)
792 {
793         mutex_lock(&cpuset_mutex);
794         rebuild_sched_domains_locked();
795         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
796 }
797
798 /*
799  * effective_cpumask_cpuset - return nearest ancestor with non-empty cpus
800  * @cs: the cpuset in interest
801  *
802  * A cpuset's effective cpumask is the cpumask of the nearest ancestor
803  * with non-empty cpus. We use effective cpumask whenever:
804  * - we update tasks' cpus_allowed. (they take on the ancestor's cpumask
805  *   if the cpuset they reside in has no cpus)
806  * - we want to retrieve task_cs(tsk)'s cpus_allowed.
807  *
808  * Called with cpuset_mutex held. cpuset_cpus_allowed_fallback() is an
809  * exception. See comments there.
810  */
811 static struct cpuset *effective_cpumask_cpuset(struct cpuset *cs)
812 {
813         while (cpumask_empty(cs->cpus_allowed))
814                 cs = parent_cs(cs);
815         return cs;
816 }
817
818 /*
819  * effective_nodemask_cpuset - return nearest ancestor with non-empty mems
820  * @cs: the cpuset in interest
821  *
822  * A cpuset's effective nodemask is the nodemask of the nearest ancestor
823  * with non-empty memss. We use effective nodemask whenever:
824  * - we update tasks' mems_allowed. (they take on the ancestor's nodemask
825  *   if the cpuset they reside in has no mems)
826  * - we want to retrieve task_cs(tsk)'s mems_allowed.
827  *
828  * Called with cpuset_mutex held.
829  */
830 static struct cpuset *effective_nodemask_cpuset(struct cpuset *cs)
831 {
832         while (nodes_empty(cs->mems_allowed))
833                 cs = parent_cs(cs);
834         return cs;
835 }
836
837 /**
838  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
839  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
840  *
841  * Iterate through each task of @cs updating its cpus_allowed to the
842  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
843  * cpuset membership stays stable.
844  */
845 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
846 {
847         struct cpuset *cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(cs);
848         struct css_task_iter it;
849         struct task_struct *task;
850
851         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
852         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
853                 set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_cs->cpus_allowed);
854         css_task_iter_end(&it);
855 }
856
857 /*
858  * update_cpumasks_hier - Update effective cpumasks and tasks in the subtree
859  * @cs: the cpuset to consider
860  * @new_cpus: temp variable for calculating new effective_cpus
861  *
862  * When congifured cpumask is changed, the effective cpumasks of this cpuset
863  * and all its descendants need to be updated.
864  *
865  * On legacy hierachy, effective_cpus will be the same with cpu_allowed.
866  *
867  * Called with cpuset_mutex held
868  */
869 static void update_cpumasks_hier(struct cpuset *cs, struct cpumask *new_cpus)
870 {
871         struct cpuset *cp;
872         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
873         bool need_rebuild_sched_domains = false;
874
875         rcu_read_lock();
876         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
877                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
878
879                 cpumask_and(new_cpus, cp->cpus_allowed, parent->effective_cpus);
880
881                 /*
882                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
883                  * parent, which is guaranteed to have some CPUs.
884                  */
885                 if (cpumask_empty(new_cpus))
886                         cpumask_copy(new_cpus, parent->effective_cpus);
887
888                 /* Skip the whole subtree if the cpumask remains the same. */
889                 if (cpumask_equal(new_cpus, cp->effective_cpus)) {
890                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
891                         continue;
892                 }
893
894                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
895                         continue;
896                 rcu_read_unlock();
897
898                 mutex_lock(&callback_mutex);
899                 cpumask_copy(cp->effective_cpus, new_cpus);
900                 mutex_unlock(&callback_mutex);
901
902                 WARN_ON(!cgroup_on_dfl(cp->css.cgroup) &&
903                         !cpumask_equal(cp->cpus_allowed, cp->effective_cpus));
904
905                 update_tasks_cpumask(cp);
906
907                 /*
908                  * If the effective cpumask of any non-empty cpuset is changed,
909                  * we need to rebuild sched domains.
910                  */
911                 if (!cpumask_empty(cp->cpus_allowed) &&
912                     is_sched_load_balance(cp))
913                         need_rebuild_sched_domains = true;
914
915                 rcu_read_lock();
916                 css_put(&cp->css);
917         }
918         rcu_read_unlock();
919
920         if (need_rebuild_sched_domains)
921                 rebuild_sched_domains_locked();
922 }
923
924 /**
925  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
926  * @cs: the cpuset to consider
927  * @trialcs: trial cpuset
928  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
929  */
930 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
931                           const char *buf)
932 {
933         int retval;
934
935         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_mask; it's read-only */
936         if (cs == &top_cpuset)
937                 return -EACCES;
938
939         /*
940          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
941          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
942          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
943          * with tasks have cpus.
944          */
945         if (!*buf) {
946                 cpumask_clear(trialcs->cpus_allowed);
947         } else {
948                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs->cpus_allowed);
949                 if (retval < 0)
950                         return retval;
951
952                 if (!cpumask_subset(trialcs->cpus_allowed, cpu_active_mask))
953                         return -EINVAL;
954         }
955
956         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
957         if (cpumask_equal(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed))
958                 return 0;
959
960         retval = validate_change(cs, trialcs);
961         if (retval < 0)
962                 return retval;
963
964         mutex_lock(&callback_mutex);
965         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, trialcs->cpus_allowed);
966         mutex_unlock(&callback_mutex);
967
968         /* use trialcs->cpus_allowed as a temp variable */
969         update_cpumasks_hier(cs, trialcs->cpus_allowed);
970         return 0;
971 }
972
973 /*
974  * cpuset_migrate_mm
975  *
976  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
977  *
978  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
979  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
980  *
981  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
982  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
983  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
984  *    migrating memory region.
985  */
986
987 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
988                                                         const nodemask_t *to)
989 {
990         struct task_struct *tsk = current;
991         struct cpuset *mems_cs;
992
993         tsk->mems_allowed = *to;
994
995         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
996
997         rcu_read_lock();
998         mems_cs = effective_nodemask_cpuset(task_cs(tsk));
999         guarantee_online_mems(mems_cs, &tsk->mems_allowed);
1000         rcu_read_unlock();
1001 }
1002
1003 /*
1004  * cpuset_change_task_nodemask - change task's mems_allowed and mempolicy
1005  * @tsk: the task to change
1006  * @newmems: new nodes that the task will be set
1007  *
1008  * In order to avoid seeing no nodes if the old and new nodes are disjoint,
1009  * we structure updates as setting all new allowed nodes, then clearing newly
1010  * disallowed ones.
1011  */
1012 static void cpuset_change_task_nodemask(struct task_struct *tsk,
1013                                         nodemask_t *newmems)
1014 {
1015         bool need_loop;
1016
1017         /*
1018          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1019          * been OOM killed to get memory anywhere.
1020          */
1021         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1022                 return;
1023         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
1024                 return;
1025
1026         task_lock(tsk);
1027         /*
1028          * Determine if a loop is necessary if another thread is doing
1029          * read_mems_allowed_begin().  If at least one node remains unchanged and
1030          * tsk does not have a mempolicy, then an empty nodemask will not be
1031          * possible when mems_allowed is larger than a word.
1032          */
1033         need_loop = task_has_mempolicy(tsk) ||
1034                         !nodes_intersects(*newmems, tsk->mems_allowed);
1035
1036         if (need_loop) {
1037                 local_irq_disable();
1038                 write_seqcount_begin(&tsk->mems_allowed_seq);
1039         }
1040
1041         nodes_or(tsk->mems_allowed, tsk->mems_allowed, *newmems);
1042         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP1);
1043
1044         mpol_rebind_task(tsk, newmems, MPOL_REBIND_STEP2);
1045         tsk->mems_allowed = *newmems;
1046
1047         if (need_loop) {
1048                 write_seqcount_end(&tsk->mems_allowed_seq);
1049                 local_irq_enable();
1050         }
1051
1052         task_unlock(tsk);
1053 }
1054
1055 static void *cpuset_being_rebound;
1056
1057 /**
1058  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1059  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1060  *
1061  * Iterate through each task of @cs updating its mems_allowed to the
1062  * effective cpuset's.  As this function is called with cpuset_mutex held,
1063  * cpuset membership stays stable.
1064  */
1065 static void update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs)
1066 {
1067         static nodemask_t newmems;      /* protected by cpuset_mutex */
1068         struct cpuset *mems_cs = effective_nodemask_cpuset(cs);
1069         struct css_task_iter it;
1070         struct task_struct *task;
1071
1072         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1073
1074         guarantee_online_mems(mems_cs, &newmems);
1075
1076         /*
1077          * The mpol_rebind_mm() call takes mmap_sem, which we couldn't
1078          * take while holding tasklist_lock.  Forks can happen - the
1079          * mpol_dup() cpuset_being_rebound check will catch such forks,
1080          * and rebind their vma mempolicies too.  Because we still hold
1081          * the global cpuset_mutex, we know that no other rebind effort
1082          * will be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1083          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1084          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1085          */
1086         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1087         while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1088                 struct mm_struct *mm;
1089                 bool migrate;
1090
1091                 cpuset_change_task_nodemask(task, &newmems);
1092
1093                 mm = get_task_mm(task);
1094                 if (!mm)
1095                         continue;
1096
1097                 migrate = is_memory_migrate(cs);
1098
1099                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1100                 if (migrate)
1101                         cpuset_migrate_mm(mm, &cs->old_mems_allowed, &newmems);
1102                 mmput(mm);
1103         }
1104         css_task_iter_end(&it);
1105
1106         /*
1107          * All the tasks' nodemasks have been updated, update
1108          * cs->old_mems_allowed.
1109          */
1110         cs->old_mems_allowed = newmems;
1111
1112         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1113         cpuset_being_rebound = NULL;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * update_nodemasks_hier - Update effective nodemasks and tasks in the subtree
1118  * @cs: the cpuset to consider
1119  * @new_mems: a temp variable for calculating new effective_mems
1120  *
1121  * When configured nodemask is changed, the effective nodemasks of this cpuset
1122  * and all its descendants need to be updated.
1123  *
1124  * On legacy hiearchy, effective_mems will be the same with mems_allowed.
1125  *
1126  * Called with cpuset_mutex held
1127  */
1128 static void update_nodemasks_hier(struct cpuset *cs, nodemask_t *new_mems)
1129 {
1130         struct cpuset *cp;
1131         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1132
1133         rcu_read_lock();
1134         cpuset_for_each_descendant_pre(cp, pos_css, cs) {
1135                 struct cpuset *parent = parent_cs(cp);
1136
1137                 nodes_and(*new_mems, cp->mems_allowed, parent->effective_mems);
1138
1139                 /*
1140                  * If it becomes empty, inherit the effective mask of the
1141                  * parent, which is guaranteed to have some MEMs.
1142                  */
1143                 if (nodes_empty(*new_mems))
1144                         *new_mems = parent->effective_mems;
1145
1146                 /* Skip the whole subtree if the nodemask remains the same. */
1147                 if (nodes_equal(*new_mems, cp->effective_mems)) {
1148                         pos_css = css_rightmost_descendant(pos_css);
1149                         continue;
1150                 }
1151
1152                 if (!css_tryget_online(&cp->css))
1153                         continue;
1154                 rcu_read_unlock();
1155
1156                 mutex_lock(&callback_mutex);
1157                 cp->effective_mems = *new_mems;
1158                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1159
1160                 WARN_ON(!cgroup_on_dfl(cp->css.cgroup) &&
1161                         nodes_equal(cp->mems_allowed, cp->effective_mems));
1162
1163                 update_tasks_nodemask(cp);
1164
1165                 rcu_read_lock();
1166                 css_put(&cp->css);
1167         }
1168         rcu_read_unlock();
1169 }
1170
1171 /*
1172  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1173  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1174  * cpusets mems_allowed, and for each task in the cpuset,
1175  * update mems_allowed and rebind task's mempolicy and any vma
1176  * mempolicies and if the cpuset is marked 'memory_migrate',
1177  * migrate the tasks pages to the new memory.
1178  *
1179  * Call with cpuset_mutex held.  May take callback_mutex during call.
1180  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1181  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1182  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1183  */
1184 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, struct cpuset *trialcs,
1185                            const char *buf)
1186 {
1187         int retval;
1188
1189         /*
1190          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_MEMORY];
1191          * it's read-only
1192          */
1193         if (cs == &top_cpuset) {
1194                 retval = -EACCES;
1195                 goto done;
1196         }
1197
1198         /*
1199          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1200          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1201          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1202          * with tasks have memory.
1203          */
1204         if (!*buf) {
1205                 nodes_clear(trialcs->mems_allowed);
1206         } else {
1207                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs->mems_allowed);
1208                 if (retval < 0)
1209                         goto done;
1210
1211                 if (!nodes_subset(trialcs->mems_allowed,
1212                                 node_states[N_MEMORY])) {
1213                         retval =  -EINVAL;
1214                         goto done;
1215                 }
1216         }
1217
1218         if (nodes_equal(cs->mems_allowed, trialcs->mems_allowed)) {
1219                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1220                 goto done;
1221         }
1222         retval = validate_change(cs, trialcs);
1223         if (retval < 0)
1224                 goto done;
1225
1226         mutex_lock(&callback_mutex);
1227         cs->mems_allowed = trialcs->mems_allowed;
1228         mutex_unlock(&callback_mutex);
1229
1230         /* use trialcs->mems_allowed as a temp variable */
1231         update_nodemasks_hier(cs, &cs->mems_allowed);
1232 done:
1233         return retval;
1234 }
1235
1236 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1237 {
1238         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1239 }
1240
1241 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1242 {
1243 #ifdef CONFIG_SMP
1244         if (val < -1 || val >= sched_domain_level_max)
1245                 return -EINVAL;
1246 #endif
1247
1248         if (val != cs->relax_domain_level) {
1249                 cs->relax_domain_level = val;
1250                 if (!cpumask_empty(cs->cpus_allowed) &&
1251                     is_sched_load_balance(cs))
1252                         rebuild_sched_domains_locked();
1253         }
1254
1255         return 0;
1256 }
1257
1258 /**
1259  * update_tasks_flags - update the spread flags of tasks in the cpuset.
1260  * @cs: the cpuset in which each task's spread flags needs to be changed
1261  *
1262  * Iterate through each task of @cs updating its spread flags.  As this
1263  * function is called with cpuset_mutex held, cpuset membership stays
1264  * stable.
1265  */
1266 static void update_tasks_flags(struct cpuset *cs)
1267 {
1268         struct css_task_iter it;
1269         struct task_struct *task;
1270
1271         css_task_iter_start(&cs->css, &it);
1272         while ((task = css_task_iter_next(&it)))
1273                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1274         css_task_iter_end(&it);
1275 }
1276
1277 /*
1278  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1279  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1280  * cs:          the cpuset to update
1281  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1282  *
1283  * Call with cpuset_mutex held.
1284  */
1285
1286 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1287                        int turning_on)
1288 {
1289         struct cpuset *trialcs;
1290         int balance_flag_changed;
1291         int spread_flag_changed;
1292         int err;
1293
1294         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1295         if (!trialcs)
1296                 return -ENOMEM;
1297
1298         if (turning_on)
1299                 set_bit(bit, &trialcs->flags);
1300         else
1301                 clear_bit(bit, &trialcs->flags);
1302
1303         err = validate_change(cs, trialcs);
1304         if (err < 0)
1305                 goto out;
1306
1307         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1308                                 is_sched_load_balance(trialcs));
1309
1310         spread_flag_changed = ((is_spread_slab(cs) != is_spread_slab(trialcs))
1311                         || (is_spread_page(cs) != is_spread_page(trialcs)));
1312
1313         mutex_lock(&callback_mutex);
1314         cs->flags = trialcs->flags;
1315         mutex_unlock(&callback_mutex);
1316
1317         if (!cpumask_empty(trialcs->cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1318                 rebuild_sched_domains_locked();
1319
1320         if (spread_flag_changed)
1321                 update_tasks_flags(cs);
1322 out:
1323         free_trial_cpuset(trialcs);
1324         return err;
1325 }
1326
1327 /*
1328  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1329  *
1330  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1331  * event frequency meter.  There are four routines:
1332  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1333  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1334  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1335  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1336  *
1337  * A common data structure is passed to each of these routines,
1338  * which is used to keep track of the state required to manage the
1339  * frequency meter and its digital filter.
1340  *
1341  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1342  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1343  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1344  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1345  *
1346  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1347  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1348  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1349  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1350  *
1351  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1352  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1353  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1354  * will be stable.
1355  *
1356  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1357  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1358  *
1359  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1360  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1361  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1362  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1363  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1364  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1365  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1366  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1367  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1368  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1369  * each event.
1370  */
1371
1372 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1373 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1374 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1375 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1376
1377 /* Initialize a frequency meter */
1378 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1379 {
1380         fmp->cnt = 0;
1381         fmp->val = 0;
1382         fmp->time = 0;
1383         spin_lock_init(&fmp->lock);
1384 }
1385
1386 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1387 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1388 {
1389         time_t now = get_seconds();
1390         time_t ticks = now - fmp->time;
1391
1392         if (ticks == 0)
1393                 return;
1394
1395         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1396         while (ticks-- > 0)
1397                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1398         fmp->time = now;
1399
1400         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1401         fmp->cnt = 0;
1402 }
1403
1404 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1405 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1406 {
1407         spin_lock(&fmp->lock);
1408         fmeter_update(fmp);
1409         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1410         spin_unlock(&fmp->lock);
1411 }
1412
1413 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1414 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1415 {
1416         int val;
1417
1418         spin_lock(&fmp->lock);
1419         fmeter_update(fmp);
1420         val = fmp->val;
1421         spin_unlock(&fmp->lock);
1422         return val;
1423 }
1424
1425 static struct cpuset *cpuset_attach_old_cs;
1426
1427 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cpuset_mutex held */
1428 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1429                              struct cgroup_taskset *tset)
1430 {
1431         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1432         struct task_struct *task;
1433         int ret;
1434
1435         /* used later by cpuset_attach() */
1436         cpuset_attach_old_cs = task_cs(cgroup_taskset_first(tset));
1437
1438         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1439
1440         /* allow moving tasks into an empty cpuset if on default hierarchy */
1441         ret = -ENOSPC;
1442         if (!cgroup_on_dfl(css->cgroup) &&
1443             (cpumask_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed)))
1444                 goto out_unlock;
1445
1446         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
1447                 /*
1448                  * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
1449                  * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
1450                  * affinity and isolating such threads by their set of
1451                  * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
1452                  * applicable for such threads.  This prevents checking for
1453                  * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
1454                  * before cpus_allowed may be changed.
1455                  */
1456                 ret = -EINVAL;
1457                 if (task->flags & PF_NO_SETAFFINITY)
1458                         goto out_unlock;
1459                 ret = security_task_setscheduler(task);
1460                 if (ret)
1461                         goto out_unlock;
1462         }
1463
1464         /*
1465          * Mark attach is in progress.  This makes validate_change() fail
1466          * changes which zero cpus/mems_allowed.
1467          */
1468         cs->attach_in_progress++;
1469         ret = 0;
1470 out_unlock:
1471         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1472         return ret;
1473 }
1474
1475 static void cpuset_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1476                                  struct cgroup_taskset *tset)
1477 {
1478         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1479         css_cs(css)->attach_in_progress--;
1480         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1481 }
1482
1483 /*
1484  * Protected by cpuset_mutex.  cpus_attach is used only by cpuset_attach()
1485  * but we can't allocate it dynamically there.  Define it global and
1486  * allocate from cpuset_init().
1487  */
1488 static cpumask_var_t cpus_attach;
1489
1490 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
1491                           struct cgroup_taskset *tset)
1492 {
1493         /* static buf protected by cpuset_mutex */
1494         static nodemask_t cpuset_attach_nodemask_to;
1495         struct mm_struct *mm;
1496         struct task_struct *task;
1497         struct task_struct *leader = cgroup_taskset_first(tset);
1498         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1499         struct cpuset *oldcs = cpuset_attach_old_cs;
1500         struct cpuset *cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(cs);
1501         struct cpuset *mems_cs = effective_nodemask_cpuset(cs);
1502
1503         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1504
1505         /* prepare for attach */
1506         if (cs == &top_cpuset)
1507                 cpumask_copy(cpus_attach, cpu_possible_mask);
1508         else
1509                 guarantee_online_cpus(cpus_cs, cpus_attach);
1510
1511         guarantee_online_mems(mems_cs, &cpuset_attach_nodemask_to);
1512
1513         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
1514                 /*
1515                  * can_attach beforehand should guarantee that this doesn't
1516                  * fail.  TODO: have a better way to handle failure here
1517                  */
1518                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(task, cpus_attach));
1519
1520                 cpuset_change_task_nodemask(task, &cpuset_attach_nodemask_to);
1521                 cpuset_update_task_spread_flag(cs, task);
1522         }
1523
1524         /*
1525          * Change mm, possibly for multiple threads in a threadgroup. This is
1526          * expensive and may sleep.
1527          */
1528         cpuset_attach_nodemask_to = cs->mems_allowed;
1529         mm = get_task_mm(leader);
1530         if (mm) {
1531                 struct cpuset *mems_oldcs = effective_nodemask_cpuset(oldcs);
1532
1533                 mpol_rebind_mm(mm, &cpuset_attach_nodemask_to);
1534
1535                 /*
1536                  * old_mems_allowed is the same with mems_allowed here, except
1537                  * if this task is being moved automatically due to hotplug.
1538                  * In that case @mems_allowed has been updated and is empty,
1539                  * so @old_mems_allowed is the right nodesets that we migrate
1540                  * mm from.
1541                  */
1542                 if (is_memory_migrate(cs)) {
1543                         cpuset_migrate_mm(mm, &mems_oldcs->old_mems_allowed,
1544                                           &cpuset_attach_nodemask_to);
1545                 }
1546                 mmput(mm);
1547         }
1548
1549         cs->old_mems_allowed = cpuset_attach_nodemask_to;
1550
1551         cs->attach_in_progress--;
1552         if (!cs->attach_in_progress)
1553                 wake_up(&cpuset_attach_wq);
1554
1555         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1556 }
1557
1558 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1559
1560 typedef enum {
1561         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1562         FILE_CPULIST,
1563         FILE_MEMLIST,
1564         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1565         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1566         FILE_MEM_HARDWALL,
1567         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1568         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1569         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1570         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1571         FILE_SPREAD_PAGE,
1572         FILE_SPREAD_SLAB,
1573 } cpuset_filetype_t;
1574
1575 static int cpuset_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1576                             u64 val)
1577 {
1578         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1579         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1580         int retval = 0;
1581
1582         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1583         if (!is_cpuset_online(cs)) {
1584                 retval = -ENODEV;
1585                 goto out_unlock;
1586         }
1587
1588         switch (type) {
1589         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1590                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1591                 break;
1592         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1593                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1594                 break;
1595         case FILE_MEM_HARDWALL:
1596                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1597                 break;
1598         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1599                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1600                 break;
1601         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1602                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1603                 break;
1604         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1605                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1606                 break;
1607         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1608                 retval = -EACCES;
1609                 break;
1610         case FILE_SPREAD_PAGE:
1611                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1612                 break;
1613         case FILE_SPREAD_SLAB:
1614                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1615                 break;
1616         default:
1617                 retval = -EINVAL;
1618                 break;
1619         }
1620 out_unlock:
1621         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1622         return retval;
1623 }
1624
1625 static int cpuset_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
1626                             s64 val)
1627 {
1628         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1629         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1630         int retval = -ENODEV;
1631
1632         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1633         if (!is_cpuset_online(cs))
1634                 goto out_unlock;
1635
1636         switch (type) {
1637         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1638                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1639                 break;
1640         default:
1641                 retval = -EINVAL;
1642                 break;
1643         }
1644 out_unlock:
1645         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1646         return retval;
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1651  */
1652 static ssize_t cpuset_write_resmask(struct kernfs_open_file *of,
1653                                     char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
1654 {
1655         struct cpuset *cs = css_cs(of_css(of));
1656         struct cpuset *trialcs;
1657         int retval = -ENODEV;
1658
1659         buf = strstrip(buf);
1660
1661         /*
1662          * CPU or memory hotunplug may leave @cs w/o any execution
1663          * resources, in which case the hotplug code asynchronously updates
1664          * configuration and transfers all tasks to the nearest ancestor
1665          * which can execute.
1666          *
1667          * As writes to "cpus" or "mems" may restore @cs's execution
1668          * resources, wait for the previously scheduled operations before
1669          * proceeding, so that we don't end up keep removing tasks added
1670          * after execution capability is restored.
1671          */
1672         flush_work(&cpuset_hotplug_work);
1673
1674         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1675         if (!is_cpuset_online(cs))
1676                 goto out_unlock;
1677
1678         trialcs = alloc_trial_cpuset(cs);
1679         if (!trialcs) {
1680                 retval = -ENOMEM;
1681                 goto out_unlock;
1682         }
1683
1684         switch (of_cft(of)->private) {
1685         case FILE_CPULIST:
1686                 retval = update_cpumask(cs, trialcs, buf);
1687                 break;
1688         case FILE_MEMLIST:
1689                 retval = update_nodemask(cs, trialcs, buf);
1690                 break;
1691         default:
1692                 retval = -EINVAL;
1693                 break;
1694         }
1695
1696         free_trial_cpuset(trialcs);
1697 out_unlock:
1698         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1699         return retval ?: nbytes;
1700 }
1701
1702 /*
1703  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1704  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1705  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1706  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1707  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1708  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1709  */
1710 static int cpuset_common_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
1711 {
1712         struct cpuset *cs = css_cs(seq_css(sf));
1713         cpuset_filetype_t type = seq_cft(sf)->private;
1714         ssize_t count;
1715         char *buf, *s;
1716         int ret = 0;
1717
1718         count = seq_get_buf(sf, &buf);
1719         s = buf;
1720
1721         mutex_lock(&callback_mutex);
1722
1723         switch (type) {
1724         case FILE_CPULIST:
1725                 s += cpulist_scnprintf(s, count, cs->cpus_allowed);
1726                 break;
1727         case FILE_MEMLIST:
1728                 s += nodelist_scnprintf(s, count, cs->mems_allowed);
1729                 break;
1730         default:
1731                 ret = -EINVAL;
1732                 goto out_unlock;
1733         }
1734
1735         if (s < buf + count - 1) {
1736                 *s++ = '\n';
1737                 seq_commit(sf, s - buf);
1738         } else {
1739                 seq_commit(sf, -1);
1740         }
1741 out_unlock:
1742         mutex_unlock(&callback_mutex);
1743         return ret;
1744 }
1745
1746 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1747 {
1748         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1749         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1750         switch (type) {
1751         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1752                 return is_cpu_exclusive(cs);
1753         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1754                 return is_mem_exclusive(cs);
1755         case FILE_MEM_HARDWALL:
1756                 return is_mem_hardwall(cs);
1757         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1758                 return is_sched_load_balance(cs);
1759         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1760                 return is_memory_migrate(cs);
1761         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1762                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1763         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1764                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1765         case FILE_SPREAD_PAGE:
1766                 return is_spread_page(cs);
1767         case FILE_SPREAD_SLAB:
1768                 return is_spread_slab(cs);
1769         default:
1770                 BUG();
1771         }
1772
1773         /* Unreachable but makes gcc happy */
1774         return 0;
1775 }
1776
1777 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
1778 {
1779         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1780         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1781         switch (type) {
1782         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1783                 return cs->relax_domain_level;
1784         default:
1785                 BUG();
1786         }
1787
1788         /* Unrechable but makes gcc happy */
1789         return 0;
1790 }
1791
1792
1793 /*
1794  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1795  */
1796
1797 static struct cftype files[] = {
1798         {
1799                 .name = "cpus",
1800                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1801                 .write = cpuset_write_resmask,
1802                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1803                 .private = FILE_CPULIST,
1804         },
1805
1806         {
1807                 .name = "mems",
1808                 .seq_show = cpuset_common_seq_show,
1809                 .write = cpuset_write_resmask,
1810                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1811                 .private = FILE_MEMLIST,
1812         },
1813
1814         {
1815                 .name = "cpu_exclusive",
1816                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1817                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1818                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1819         },
1820
1821         {
1822                 .name = "mem_exclusive",
1823                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1824                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1825                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1826         },
1827
1828         {
1829                 .name = "mem_hardwall",
1830                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1831                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1832                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1833         },
1834
1835         {
1836                 .name = "sched_load_balance",
1837                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1838                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1839                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1840         },
1841
1842         {
1843                 .name = "sched_relax_domain_level",
1844                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1845                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1846                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1847         },
1848
1849         {
1850                 .name = "memory_migrate",
1851                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1852                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1853                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1854         },
1855
1856         {
1857                 .name = "memory_pressure",
1858                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1859                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1860                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1861                 .mode = S_IRUGO,
1862         },
1863
1864         {
1865                 .name = "memory_spread_page",
1866                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1867                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1868                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1869         },
1870
1871         {
1872                 .name = "memory_spread_slab",
1873                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1874                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1875                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1876         },
1877
1878         {
1879                 .name = "memory_pressure_enabled",
1880                 .flags = CFTYPE_ONLY_ON_ROOT,
1881                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1882                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1883                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1884         },
1885
1886         { }     /* terminate */
1887 };
1888
1889 /*
1890  *      cpuset_css_alloc - allocate a cpuset css
1891  *      cgrp:   control group that the new cpuset will be part of
1892  */
1893
1894 static struct cgroup_subsys_state *
1895 cpuset_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1896 {
1897         struct cpuset *cs;
1898
1899         if (!parent_css)
1900                 return &top_cpuset.css;
1901
1902         cs = kzalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1903         if (!cs)
1904                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1905         if (!alloc_cpumask_var(&cs->cpus_allowed, GFP_KERNEL))
1906                 goto free_cs;
1907         if (!alloc_cpumask_var(&cs->effective_cpus, GFP_KERNEL))
1908                 goto free_cpus;
1909
1910         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1911         cpumask_clear(cs->cpus_allowed);
1912         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1913         cpumask_clear(cs->effective_cpus);
1914         nodes_clear(cs->effective_mems);
1915         fmeter_init(&cs->fmeter);
1916         cs->relax_domain_level = -1;
1917
1918         return &cs->css;
1919
1920 free_cpus:
1921         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
1922 free_cs:
1923         kfree(cs);
1924         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1925 }
1926
1927 static int cpuset_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1928 {
1929         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1930         struct cpuset *parent = parent_cs(cs);
1931         struct cpuset *tmp_cs;
1932         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
1933
1934         if (!parent)
1935                 return 0;
1936
1937         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1938
1939         set_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
1940         if (is_spread_page(parent))
1941                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1942         if (is_spread_slab(parent))
1943                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1944
1945         cpuset_inc();
1946
1947         mutex_lock(&callback_mutex);
1948         if (cgroup_on_dfl(cs->css.cgroup)) {
1949                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent->effective_cpus);
1950                 cs->effective_mems = parent->effective_mems;
1951         }
1952         mutex_unlock(&callback_mutex);
1953
1954         if (!test_bit(CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN, &css->cgroup->flags))
1955                 goto out_unlock;
1956
1957         /*
1958          * Clone @parent's configuration if CGRP_CPUSET_CLONE_CHILDREN is
1959          * set.  This flag handling is implemented in cgroup core for
1960          * histrical reasons - the flag may be specified during mount.
1961          *
1962          * Currently, if any sibling cpusets have exclusive cpus or mem, we
1963          * refuse to clone the configuration - thereby refusing the task to
1964          * be entered, and as a result refusing the sys_unshare() or
1965          * clone() which initiated it.  If this becomes a problem for some
1966          * users who wish to allow that scenario, then this could be
1967          * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1968          * (and likewise for mems) to the new cgroup.
1969          */
1970         rcu_read_lock();
1971         cpuset_for_each_child(tmp_cs, pos_css, parent) {
1972                 if (is_mem_exclusive(tmp_cs) || is_cpu_exclusive(tmp_cs)) {
1973                         rcu_read_unlock();
1974                         goto out_unlock;
1975                 }
1976         }
1977         rcu_read_unlock();
1978
1979         mutex_lock(&callback_mutex);
1980         cs->mems_allowed = parent->mems_allowed;
1981         cpumask_copy(cs->cpus_allowed, parent->cpus_allowed);
1982         mutex_unlock(&callback_mutex);
1983 out_unlock:
1984         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
1985         return 0;
1986 }
1987
1988 /*
1989  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1990  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1991  * will call rebuild_sched_domains_locked().
1992  */
1993
1994 static void cpuset_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
1995 {
1996         struct cpuset *cs = css_cs(css);
1997
1998         mutex_lock(&cpuset_mutex);
1999
2000         if (is_sched_load_balance(cs))
2001                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
2002
2003         cpuset_dec();
2004         clear_bit(CS_ONLINE, &cs->flags);
2005
2006         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2007 }
2008
2009 static void cpuset_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
2010 {
2011         struct cpuset *cs = css_cs(css);
2012
2013         free_cpumask_var(cs->effective_cpus);
2014         free_cpumask_var(cs->cpus_allowed);
2015         kfree(cs);
2016 }
2017
2018 static void cpuset_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
2019 {
2020         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2021         mutex_lock(&callback_mutex);
2022
2023         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup)) {
2024                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_possible_mask);
2025                 top_cpuset.mems_allowed = node_possible_map;
2026         } else {
2027                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed,
2028                              top_cpuset.effective_cpus);
2029                 top_cpuset.mems_allowed = top_cpuset.effective_mems;
2030         }
2031
2032         mutex_unlock(&callback_mutex);
2033         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2034 }
2035
2036 struct cgroup_subsys cpuset_cgrp_subsys = {
2037         .css_alloc      = cpuset_css_alloc,
2038         .css_online     = cpuset_css_online,
2039         .css_offline    = cpuset_css_offline,
2040         .css_free       = cpuset_css_free,
2041         .can_attach     = cpuset_can_attach,
2042         .cancel_attach  = cpuset_cancel_attach,
2043         .attach         = cpuset_attach,
2044         .bind           = cpuset_bind,
2045         .base_cftypes   = files,
2046         .early_init     = 1,
2047 };
2048
2049 /**
2050  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2051  *
2052  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2053  **/
2054
2055 int __init cpuset_init(void)
2056 {
2057         int err = 0;
2058
2059         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.cpus_allowed, GFP_KERNEL))
2060                 BUG();
2061         if (!alloc_cpumask_var(&top_cpuset.effective_cpus, GFP_KERNEL))
2062                 BUG();
2063
2064         cpumask_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
2065         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
2066         cpumask_setall(top_cpuset.effective_cpus);
2067         nodes_setall(top_cpuset.effective_mems);
2068
2069         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2070         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
2071         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
2072
2073         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2074         if (err < 0)
2075                 return err;
2076
2077         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_attach, GFP_KERNEL))
2078                 BUG();
2079
2080         return 0;
2081 }
2082
2083 /*
2084  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
2085  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2086  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2087  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
2088  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
2089  */
2090 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
2091 {
2092         struct cpuset *parent;
2093
2094         /*
2095          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
2096          * has online cpus, so can't be empty).
2097          */
2098         parent = parent_cs(cs);
2099         while (cpumask_empty(parent->cpus_allowed) ||
2100                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
2101                 parent = parent_cs(parent);
2102
2103         if (cgroup_transfer_tasks(parent->css.cgroup, cs->css.cgroup)) {
2104                 pr_err("cpuset: failed to transfer tasks out of empty cpuset ");
2105                 pr_cont_cgroup_name(cs->css.cgroup);
2106                 pr_cont("\n");
2107         }
2108 }
2109
2110 /**
2111  * cpuset_hotplug_update_tasks - update tasks in a cpuset for hotunplug
2112  * @cs: cpuset in interest
2113  *
2114  * Compare @cs's cpu and mem masks against top_cpuset and if some have gone
2115  * offline, update @cs accordingly.  If @cs ends up with no CPU or memory,
2116  * all its tasks are moved to the nearest ancestor with both resources.
2117  */
2118 static void cpuset_hotplug_update_tasks(struct cpuset *cs)
2119 {
2120         static cpumask_t off_cpus;
2121         static nodemask_t off_mems;
2122         bool is_empty;
2123         bool on_dfl = cgroup_on_dfl(cs->css.cgroup);
2124
2125 retry:
2126         wait_event(cpuset_attach_wq, cs->attach_in_progress == 0);
2127
2128         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2129
2130         /*
2131          * We have raced with task attaching. We wait until attaching
2132          * is finished, so we won't attach a task to an empty cpuset.
2133          */
2134         if (cs->attach_in_progress) {
2135                 mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2136                 goto retry;
2137         }
2138
2139         cpumask_andnot(&off_cpus, cs->cpus_allowed, top_cpuset.cpus_allowed);
2140         nodes_andnot(off_mems, cs->mems_allowed, top_cpuset.mems_allowed);
2141
2142         mutex_lock(&callback_mutex);
2143         cpumask_andnot(cs->cpus_allowed, cs->cpus_allowed, &off_cpus);
2144
2145         /* Inherit the effective mask of the parent, if it becomes empty. */
2146         cpumask_andnot(cs->effective_cpus, cs->effective_cpus, &off_cpus);
2147         if (on_dfl && cpumask_empty(cs->effective_cpus))
2148                 cpumask_copy(cs->effective_cpus, parent_cs(cs)->effective_cpus);
2149         mutex_unlock(&callback_mutex);
2150
2151         /*
2152          * If on_dfl, we need to update tasks' cpumask for empty cpuset to
2153          * take on ancestor's cpumask. Otherwise, don't call
2154          * update_tasks_cpumask() if the cpuset becomes empty, as the tasks
2155          * in it will be migrated to an ancestor.
2156          */
2157         if ((on_dfl && cpumask_empty(cs->cpus_allowed)) ||
2158             (!cpumask_empty(&off_cpus) && !cpumask_empty(cs->cpus_allowed)))
2159                 update_tasks_cpumask(cs);
2160
2161         mutex_lock(&callback_mutex);
2162         nodes_andnot(cs->mems_allowed, cs->mems_allowed, off_mems);
2163
2164         /* Inherit the effective mask of the parent, if it becomes empty */
2165         nodes_andnot(cs->effective_mems, cs->effective_mems, off_mems);
2166         if (on_dfl && nodes_empty(cs->effective_mems))
2167                 cs->effective_mems = parent_cs(cs)->effective_mems;
2168         mutex_unlock(&callback_mutex);
2169
2170         /*
2171          * If on_dfl, we need to update tasks' nodemask for empty cpuset to
2172          * take on ancestor's nodemask. Otherwise, don't call
2173          * update_tasks_nodemask() if the cpuset becomes empty, as the
2174          * tasks in it will be migratd to an ancestor.
2175          */
2176         if ((on_dfl && nodes_empty(cs->mems_allowed)) ||
2177             (!nodes_empty(off_mems) && !nodes_empty(cs->mems_allowed)))
2178                 update_tasks_nodemask(cs);
2179
2180         is_empty = cpumask_empty(cs->cpus_allowed) ||
2181                 nodes_empty(cs->mems_allowed);
2182
2183         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2184
2185         /*
2186          * If on_dfl, we'll keep tasks in empty cpusets.
2187          *
2188          * Otherwise move tasks to the nearest ancestor with execution
2189          * resources.  This is full cgroup operation which will
2190          * also call back into cpuset.  Should be done outside any lock.
2191          */
2192         if (!on_dfl && is_empty)
2193                 remove_tasks_in_empty_cpuset(cs);
2194 }
2195
2196 /**
2197  * cpuset_hotplug_workfn - handle CPU/memory hotunplug for a cpuset
2198  *
2199  * This function is called after either CPU or memory configuration has
2200  * changed and updates cpuset accordingly.  The top_cpuset is always
2201  * synchronized to cpu_active_mask and N_MEMORY, which is necessary in
2202  * order to make cpusets transparent (of no affect) on systems that are
2203  * actively using CPU hotplug but making no active use of cpusets.
2204  *
2205  * Non-root cpusets are only affected by offlining.  If any CPUs or memory
2206  * nodes have been taken down, cpuset_hotplug_update_tasks() is invoked on
2207  * all descendants.
2208  *
2209  * Note that CPU offlining during suspend is ignored.  We don't modify
2210  * cpusets across suspend/resume cycles at all.
2211  */
2212 static void cpuset_hotplug_workfn(struct work_struct *work)
2213 {
2214         static cpumask_t new_cpus;
2215         static nodemask_t new_mems;
2216         bool cpus_updated, mems_updated;
2217
2218         mutex_lock(&cpuset_mutex);
2219
2220         /* fetch the available cpus/mems and find out which changed how */
2221         cpumask_copy(&new_cpus, cpu_active_mask);
2222         new_mems = node_states[N_MEMORY];
2223
2224         cpus_updated = !cpumask_equal(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2225         mems_updated = !nodes_equal(top_cpuset.mems_allowed, new_mems);
2226
2227         /* synchronize cpus_allowed to cpu_active_mask */
2228         if (cpus_updated) {
2229                 mutex_lock(&callback_mutex);
2230                 cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, &new_cpus);
2231                 cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, &new_cpus);
2232                 mutex_unlock(&callback_mutex);
2233                 /* we don't mess with cpumasks of tasks in top_cpuset */
2234         }
2235
2236         /* synchronize mems_allowed to N_MEMORY */
2237         if (mems_updated) {
2238                 mutex_lock(&callback_mutex);
2239                 top_cpuset.mems_allowed = new_mems;
2240                 top_cpuset.effective_mems = new_mems;
2241                 mutex_unlock(&callback_mutex);
2242                 update_tasks_nodemask(&top_cpuset);
2243         }
2244
2245         mutex_unlock(&cpuset_mutex);
2246
2247         /* if cpus or mems changed, we need to propagate to descendants */
2248         if (cpus_updated || mems_updated) {
2249                 struct cpuset *cs;
2250                 struct cgroup_subsys_state *pos_css;
2251
2252                 rcu_read_lock();
2253                 cpuset_for_each_descendant_pre(cs, pos_css, &top_cpuset) {
2254                         if (cs == &top_cpuset || !css_tryget_online(&cs->css))
2255                                 continue;
2256                         rcu_read_unlock();
2257
2258                         cpuset_hotplug_update_tasks(cs);
2259
2260                         rcu_read_lock();
2261                         css_put(&cs->css);
2262                 }
2263                 rcu_read_unlock();
2264         }
2265
2266         /* rebuild sched domains if cpus_allowed has changed */
2267         if (cpus_updated)
2268                 rebuild_sched_domains();
2269 }
2270
2271 void cpuset_update_active_cpus(bool cpu_online)
2272 {
2273         /*
2274          * We're inside cpu hotplug critical region which usually nests
2275          * inside cgroup synchronization.  Bounce actual hotplug processing
2276          * to a work item to avoid reverse locking order.
2277          *
2278          * We still need to do partition_sched_domains() synchronously;
2279          * otherwise, the scheduler will get confused and put tasks to the
2280          * dead CPU.  Fall back to the default single domain.
2281          * cpuset_hotplug_workfn() will rebuild it as necessary.
2282          */
2283         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
2284         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2285 }
2286
2287 /*
2288  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_MEMORY].
2289  * Call this routine anytime after node_states[N_MEMORY] changes.
2290  * See cpuset_update_active_cpus() for CPU hotplug handling.
2291  */
2292 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2293                                 unsigned long action, void *arg)
2294 {
2295         schedule_work(&cpuset_hotplug_work);
2296         return NOTIFY_OK;
2297 }
2298
2299 static struct notifier_block cpuset_track_online_nodes_nb = {
2300         .notifier_call = cpuset_track_online_nodes,
2301         .priority = 10,         /* ??! */
2302 };
2303
2304 /**
2305  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2306  *
2307  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2308  */
2309 void __init cpuset_init_smp(void)
2310 {
2311         cpumask_copy(top_cpuset.cpus_allowed, cpu_active_mask);
2312         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_MEMORY];
2313         top_cpuset.old_mems_allowed = top_cpuset.mems_allowed;
2314
2315         cpumask_copy(top_cpuset.effective_cpus, cpu_active_mask);
2316         top_cpuset.effective_mems = node_states[N_MEMORY];
2317
2318         register_hotmemory_notifier(&cpuset_track_online_nodes_nb);
2319 }
2320
2321 /**
2322  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2323  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2324  * @pmask: pointer to struct cpumask variable to receive cpus_allowed set.
2325  *
2326  * Description: Returns the cpumask_var_t cpus_allowed of the cpuset
2327  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2328  * subset of cpu_online_mask, even if this means going outside the
2329  * tasks cpuset.
2330  **/
2331
2332 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, struct cpumask *pmask)
2333 {
2334         struct cpuset *cpus_cs;
2335
2336         mutex_lock(&callback_mutex);
2337         rcu_read_lock();
2338         cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(task_cs(tsk));
2339         guarantee_online_cpus(cpus_cs, pmask);
2340         rcu_read_unlock();
2341         mutex_unlock(&callback_mutex);
2342 }
2343
2344 void cpuset_cpus_allowed_fallback(struct task_struct *tsk)
2345 {
2346         struct cpuset *cpus_cs;
2347
2348         rcu_read_lock();
2349         cpus_cs = effective_cpumask_cpuset(task_cs(tsk));
2350         do_set_cpus_allowed(tsk, cpus_cs->cpus_allowed);
2351         rcu_read_unlock();
2352
2353         /*
2354          * We own tsk->cpus_allowed, nobody can change it under us.
2355          *
2356          * But we used cs && cs->cpus_allowed lockless and thus can
2357          * race with cgroup_attach_task() or update_cpumask() and get
2358          * the wrong tsk->cpus_allowed. However, both cases imply the
2359          * subsequent cpuset_change_cpumask()->set_cpus_allowed_ptr()
2360          * which takes task_rq_lock().
2361          *
2362          * If we are called after it dropped the lock we must see all
2363          * changes in tsk_cs()->cpus_allowed. Otherwise we can temporary
2364          * set any mask even if it is not right from task_cs() pov,
2365          * the pending set_cpus_allowed_ptr() will fix things.
2366          *
2367          * select_fallback_rq() will fix things ups and set cpu_possible_mask
2368          * if required.
2369          */
2370 }
2371
2372 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2373 {
2374         nodes_setall(current->mems_allowed);
2375 }
2376
2377 /**
2378  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2379  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2380  *
2381  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2382  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2383  * subset of node_states[N_MEMORY], even if this means going outside the
2384  * tasks cpuset.
2385  **/
2386
2387 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2388 {
2389         struct cpuset *mems_cs;
2390         nodemask_t mask;
2391
2392         mutex_lock(&callback_mutex);
2393         rcu_read_lock();
2394         mems_cs = effective_nodemask_cpuset(task_cs(tsk));
2395         guarantee_online_mems(mems_cs, &mask);
2396         rcu_read_unlock();
2397         mutex_unlock(&callback_mutex);
2398
2399         return mask;
2400 }
2401
2402 /**
2403  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2404  * @nodemask: the nodemask to be checked
2405  *
2406  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2407  */
2408 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2409 {
2410         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2411 }
2412
2413 /*
2414  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2415  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2416  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2417  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2418  */
2419 static struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(struct cpuset *cs)
2420 {
2421         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && parent_cs(cs))
2422                 cs = parent_cs(cs);
2423         return cs;
2424 }
2425
2426 /**
2427  * cpuset_node_allowed_softwall - Can we allocate on a memory node?
2428  * @node: is this an allowed node?
2429  * @gfp_mask: memory allocation flags
2430  *
2431  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If __GFP_THISNODE is
2432  * set, yes, we can always allocate.  If node is in our task's mems_allowed,
2433  * yes.  If it's not a __GFP_HARDWALL request and this node is in the nearest
2434  * hardwalled cpuset ancestor to this task's cpuset, yes.  If the task has been
2435  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the TIF_MEMDIE
2436  * flag, yes.
2437  * Otherwise, no.
2438  *
2439  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_node_allowed_softwall() reduces to
2440  * cpuset_node_allowed_hardwall().  Otherwise, cpuset_node_allowed_softwall()
2441  * might sleep, and might allow a node from an enclosing cpuset.
2442  *
2443  * cpuset_node_allowed_hardwall() only handles the simpler case of hardwall
2444  * cpusets, and never sleeps.
2445  *
2446  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2447  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2448  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2449  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2450  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2451  *
2452  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2453  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2454  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2455  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2456  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2457  *
2458  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2459  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2460  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2461  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2462  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2463  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2464  * mutex.
2465  *
2466  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2467  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2468  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2469  * in interrupt, of course).
2470  *
2471  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2472  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2473  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2474  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2475  * affect that:
2476  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2477  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2478  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2479  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2480  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2481  *
2482  * Rule:
2483  *    Don't call cpuset_node_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2484  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2485  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2486  */
2487 int __cpuset_node_allowed_softwall(int node, gfp_t gfp_mask)
2488 {
2489         struct cpuset *cs;              /* current cpuset ancestors */
2490         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2491
2492         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2493                 return 1;
2494         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2495         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2496                 return 1;
2497         /*
2498          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2499          * been OOM killed to get memory anywhere.
2500          */
2501         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2502                 return 1;
2503         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2504                 return 0;
2505
2506         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2507                 return 1;
2508
2509         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2510         mutex_lock(&callback_mutex);
2511
2512         rcu_read_lock();
2513         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2514         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2515         rcu_read_unlock();
2516
2517         mutex_unlock(&callback_mutex);
2518         return allowed;
2519 }
2520
2521 /*
2522  * cpuset_node_allowed_hardwall - Can we allocate on a memory node?
2523  * @node: is this an allowed node?
2524  * @gfp_mask: memory allocation flags
2525  *
2526  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If __GFP_THISNODE is
2527  * set, yes, we can always allocate.  If node is in our task's mems_allowed,
2528  * yes.  If the task has been OOM killed and has access to memory reserves as
2529  * specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2530  * Otherwise, no.
2531  *
2532  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2533  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2534  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2535  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2536  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2537  *
2538  * Unlike the cpuset_node_allowed_softwall() variant, above,
2539  * this variant requires that the node be in the current task's
2540  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2541  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2542  * It never sleeps.
2543  */
2544 int __cpuset_node_allowed_hardwall(int node, gfp_t gfp_mask)
2545 {
2546         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2547                 return 1;
2548         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2549                 return 1;
2550         /*
2551          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2552          * been OOM killed to get memory anywhere.
2553          */
2554         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2555                 return 1;
2556         return 0;
2557 }
2558
2559 /**
2560  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a file page
2561  * cpuset_slab_spread_node() - On which node to begin search for a slab page
2562  *
2563  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2564  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2565  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2566  * to determine on which node to start looking, as it will for
2567  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2568  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2569  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2570  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2571  *
2572  * We don't have to worry about the returned node being offline
2573  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2574  *
2575  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2576  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2577  * should not be possible for the following code to return an
2578  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2579  * is not returning the node where the allocation must be, only
2580  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2581  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2582  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2583  * See kmem_cache_alloc_node().
2584  */
2585
2586 static int cpuset_spread_node(int *rotor)
2587 {
2588         int node;
2589
2590         node = next_node(*rotor, current->mems_allowed);
2591         if (node == MAX_NUMNODES)
2592                 node = first_node(current->mems_allowed);
2593         *rotor = node;
2594         return node;
2595 }
2596
2597 int cpuset_mem_spread_node(void)
2598 {
2599         if (current->cpuset_mem_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2600                 current->cpuset_mem_spread_rotor =
2601                         node_random(&current->mems_allowed);
2602
2603         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_mem_spread_rotor);
2604 }
2605
2606 int cpuset_slab_spread_node(void)
2607 {
2608         if (current->cpuset_slab_spread_rotor == NUMA_NO_NODE)
2609                 current->cpuset_slab_spread_rotor =
2610                         node_random(&current->mems_allowed);
2611
2612         return cpuset_spread_node(&current->cpuset_slab_spread_rotor);
2613 }
2614
2615 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2616
2617 /**
2618  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2619  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2620  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2621  *
2622  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2623  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2624  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2625  * to the other.
2626  **/
2627
2628 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2629                                    const struct task_struct *tsk2)
2630 {
2631         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2632 }
2633
2634 #define CPUSET_NODELIST_LEN     (256)
2635
2636 /**
2637  * cpuset_print_task_mems_allowed - prints task's cpuset and mems_allowed
2638  * @tsk: pointer to task_struct of some task.
2639  *
2640  * Description: Prints @task's name, cpuset name, and cached copy of its
2641  * mems_allowed to the kernel log.
2642  */
2643 void cpuset_print_task_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2644 {
2645          /* Statically allocated to prevent using excess stack. */
2646         static char cpuset_nodelist[CPUSET_NODELIST_LEN];
2647         static DEFINE_SPINLOCK(cpuset_buffer_lock);
2648         struct cgroup *cgrp;
2649
2650         spin_lock(&cpuset_buffer_lock);
2651         rcu_read_lock();
2652
2653         cgrp = task_cs(tsk)->css.cgroup;
2654         nodelist_scnprintf(cpuset_nodelist, CPUSET_NODELIST_LEN,
2655                            tsk->mems_allowed);
2656         pr_info("%s cpuset=", tsk->comm);
2657         pr_cont_cgroup_name(cgrp);
2658         pr_cont(" mems_allowed=%s\n", cpuset_nodelist);
2659
2660         rcu_read_unlock();
2661         spin_unlock(&cpuset_buffer_lock);
2662 }
2663
2664 /*
2665  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2666  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2667  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2668  */
2669
2670 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2671
2672 /**
2673  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2674  *
2675  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2676  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2677  *
2678  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2679  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2680  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2681  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2682  * or writing dirty pages.
2683  *
2684  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2685  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2686  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2687  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2688  **/
2689
2690 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2691 {
2692         rcu_read_lock();
2693         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2694         rcu_read_unlock();
2695 }
2696
2697 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2698 /*
2699  * proc_cpuset_show()
2700  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2701  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2702  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2703  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2704  *    and we take cpuset_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2705  *    anyway.
2706  */
2707 int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2708 {
2709         struct pid *pid;
2710         struct task_struct *tsk;
2711         char *buf, *p;
2712         struct cgroup_subsys_state *css;
2713         int retval;
2714
2715         retval = -ENOMEM;
2716         buf = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
2717         if (!buf)
2718                 goto out;
2719
2720         retval = -ESRCH;
2721         pid = m->private;
2722         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2723         if (!tsk)
2724                 goto out_free;
2725
2726         retval = -ENAMETOOLONG;
2727         rcu_read_lock();
2728         css = task_css(tsk, cpuset_cgrp_id);
2729         p = cgroup_path(css->cgroup, buf, PATH_MAX);
2730         rcu_read_unlock();
2731         if (!p)
2732                 goto out_put_task;
2733         seq_puts(m, p);
2734         seq_putc(m, '\n');
2735         retval = 0;
2736 out_put_task:
2737         put_task_struct(tsk);
2738 out_free:
2739         kfree(buf);
2740 out:
2741         return retval;
2742 }
2743 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2744
2745 /* Display task mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2746 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2747 {
2748         seq_puts(m, "Mems_allowed:\t");
2749         seq_nodemask(m, &task->mems_allowed);
2750         seq_puts(m, "\n");
2751         seq_puts(m, "Mems_allowed_list:\t");
2752         seq_nodemask_list(m, &task->mems_allowed);
2753         seq_puts(m, "\n");
2754 }