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