]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
sched: Remove remaining dubious usage of "power"
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
94 {
95         unsigned long delta;
96         ktime_t soft, hard, now;
97
98         for (;;) {
99                 if (hrtimer_active(period_timer))
100                         break;
101
102                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
103                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
104
105                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
106                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
107                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
108                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
109                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
110         }
111 }
112
113 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
114 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
115
116 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
117
118 void update_rq_clock(struct rq *rq)
119 {
120         s64 delta;
121
122         if (rq->skip_clock_update > 0)
123                 return;
124
125         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
126         rq->clock += delta;
127         update_rq_clock_task(rq, delta);
128 }
129
130 /*
131  * Debugging: various feature bits
132  */
133
134 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
135         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
136
137 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
138 #include "features.h"
139         0;
140
141 #undef SCHED_FEAT
142
143 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
144 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
145         #name ,
146
147 static const char * const sched_feat_names[] = {
148 #include "features.h"
149 };
150
151 #undef SCHED_FEAT
152
153 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
154 {
155         int i;
156
157         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
158                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
159                         seq_puts(m, "NO_");
160                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
161         }
162         seq_puts(m, "\n");
163
164         return 0;
165 }
166
167 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
168
169 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
170 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
171
172 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
173         jump_label_key__##enabled ,
174
175 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
176 #include "features.h"
177 };
178
179 #undef SCHED_FEAT
180
181 static void sched_feat_disable(int i)
182 {
183         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
184                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
185 }
186
187 static void sched_feat_enable(int i)
188 {
189         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
190                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
191 }
192 #else
193 static void sched_feat_disable(int i) { };
194 static void sched_feat_enable(int i) { };
195 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
196
197 static int sched_feat_set(char *cmp)
198 {
199         int i;
200         int neg = 0;
201
202         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
203                 neg = 1;
204                 cmp += 3;
205         }
206
207         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
208                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
209                         if (neg) {
210                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
211                                 sched_feat_disable(i);
212                         } else {
213                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
214                                 sched_feat_enable(i);
215                         }
216                         break;
217                 }
218         }
219
220         return i;
221 }
222
223 static ssize_t
224 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
225                 size_t cnt, loff_t *ppos)
226 {
227         char buf[64];
228         char *cmp;
229         int i;
230
231         if (cnt > 63)
232                 cnt = 63;
233
234         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
235                 return -EFAULT;
236
237         buf[cnt] = 0;
238         cmp = strstrip(buf);
239
240         i = sched_feat_set(cmp);
241         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
242                 return -EINVAL;
243
244         *ppos += cnt;
245
246         return cnt;
247 }
248
249 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
250 {
251         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
252 }
253
254 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
255         .open           = sched_feat_open,
256         .write          = sched_feat_write,
257         .read           = seq_read,
258         .llseek         = seq_lseek,
259         .release        = single_release,
260 };
261
262 static __init int sched_init_debug(void)
263 {
264         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
265                         &sched_feat_fops);
266
267         return 0;
268 }
269 late_initcall(sched_init_debug);
270 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
271
272 /*
273  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
274  * Limited because this is done with IRQs disabled.
275  */
276 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
277
278 /*
279  * period over which we average the RT time consumption, measured
280  * in ms.
281  *
282  * default: 1s
283  */
284 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
285
286 /*
287  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
288  * default: 1s
289  */
290 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
291
292 __read_mostly int scheduler_running;
293
294 /*
295  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
296  * default: 0.95s
297  */
298 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
299
300 /*
301  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
302  */
303 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
304         __acquires(rq->lock)
305 {
306         struct rq *rq;
307
308         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
309
310         for (;;) {
311                 rq = task_rq(p);
312                 raw_spin_lock(&rq->lock);
313                 if (likely(rq == task_rq(p)))
314                         return rq;
315                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
316         }
317 }
318
319 /*
320  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
321  */
322 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
323         __acquires(p->pi_lock)
324         __acquires(rq->lock)
325 {
326         struct rq *rq;
327
328         for (;;) {
329                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
330                 rq = task_rq(p);
331                 raw_spin_lock(&rq->lock);
332                 if (likely(rq == task_rq(p)))
333                         return rq;
334                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
335                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
336         }
337 }
338
339 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
340         __releases(rq->lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343 }
344
345 static inline void
346 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
347         __releases(rq->lock)
348         __releases(p->pi_lock)
349 {
350         raw_spin_unlock(&rq->lock);
351         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
352 }
353
354 /*
355  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
356  */
357 static struct rq *this_rq_lock(void)
358         __acquires(rq->lock)
359 {
360         struct rq *rq;
361
362         local_irq_disable();
363         rq = this_rq();
364         raw_spin_lock(&rq->lock);
365
366         return rq;
367 }
368
369 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
370 /*
371  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
372  */
373
374 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
375 {
376         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
377                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
378 }
379
380 /*
381  * High-resolution timer tick.
382  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
383  */
384 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
385 {
386         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
387
388         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
389
390         raw_spin_lock(&rq->lock);
391         update_rq_clock(rq);
392         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
393         raw_spin_unlock(&rq->lock);
394
395         return HRTIMER_NORESTART;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_SMP
399
400 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
401 {
402         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
403         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
404
405         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
406 }
407
408 /*
409  * called from hardirq (IPI) context
410  */
411 static void __hrtick_start(void *arg)
412 {
413         struct rq *rq = arg;
414
415         raw_spin_lock(&rq->lock);
416         __hrtick_restart(rq);
417         rq->hrtick_csd_pending = 0;
418         raw_spin_unlock(&rq->lock);
419 }
420
421 /*
422  * Called to set the hrtick timer state.
423  *
424  * called with rq->lock held and irqs disabled
425  */
426 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
427 {
428         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
429         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
430
431         hrtimer_set_expires(timer, time);
432
433         if (rq == this_rq()) {
434                 __hrtick_restart(rq);
435         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
436                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
437                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
438         }
439 }
440
441 static int
442 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
443 {
444         int cpu = (int)(long)hcpu;
445
446         switch (action) {
447         case CPU_UP_CANCELED:
448         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
449         case CPU_DOWN_PREPARE:
450         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
451         case CPU_DEAD:
452         case CPU_DEAD_FROZEN:
453                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
454                 return NOTIFY_OK;
455         }
456
457         return NOTIFY_DONE;
458 }
459
460 static __init void init_hrtick(void)
461 {
462         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
463 }
464 #else
465 /*
466  * Called to set the hrtick timer state.
467  *
468  * called with rq->lock held and irqs disabled
469  */
470 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
471 {
472         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
473                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
474 }
475
476 static inline void init_hrtick(void)
477 {
478 }
479 #endif /* CONFIG_SMP */
480
481 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
482 {
483 #ifdef CONFIG_SMP
484         rq->hrtick_csd_pending = 0;
485
486         rq->hrtick_csd.flags = 0;
487         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
488         rq->hrtick_csd.info = rq;
489 #endif
490
491         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
492         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
493 }
494 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
495 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
496 {
497 }
498
499 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
500 {
501 }
502
503 static inline void init_hrtick(void)
504 {
505 }
506 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
507
508 /*
509  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
510  */
511 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
512 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
513         for (;;) {                                                      \
514                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
515                 if (__old == __val)                                     \
516                         break;                                          \
517                 __val = __old;                                          \
518         }                                                               \
519         __old;                                                          \
520 })
521
522 #ifdef TIF_POLLING_NRFLAG
523 /*
524  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
525  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
526  * spurious IPIs.
527  */
528 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
529 {
530         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
531         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
532 }
533 #else
534 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
535 {
536         set_tsk_need_resched(p);
537         return true;
538 }
539 #endif
540
541 /*
542  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
543  *
544  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
545  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
546  * the target CPU.
547  */
548 void resched_task(struct task_struct *p)
549 {
550         int cpu;
551
552         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
553
554         if (test_tsk_need_resched(p))
555                 return;
556
557         cpu = task_cpu(p);
558
559         if (cpu == smp_processor_id()) {
560                 set_tsk_need_resched(p);
561                 set_preempt_need_resched();
562                 return;
563         }
564
565         if (set_nr_and_not_polling(p))
566                 smp_send_reschedule(cpu);
567 }
568
569 void resched_cpu(int cpu)
570 {
571         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
572         unsigned long flags;
573
574         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
575                 return;
576         resched_task(cpu_curr(cpu));
577         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
578 }
579
580 #ifdef CONFIG_SMP
581 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
582 /*
583  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
584  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
585  *
586  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
587  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
588  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
589  */
590 int get_nohz_timer_target(int pinned)
591 {
592         int cpu = smp_processor_id();
593         int i;
594         struct sched_domain *sd;
595
596         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
597                 return cpu;
598
599         rcu_read_lock();
600         for_each_domain(cpu, sd) {
601                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
602                         if (!idle_cpu(i)) {
603                                 cpu = i;
604                                 goto unlock;
605                         }
606                 }
607         }
608 unlock:
609         rcu_read_unlock();
610         return cpu;
611 }
612 /*
613  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
614  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
615  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
616  * idle system the next event might even be infinite time into the
617  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
618  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
619  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
620  * wheel for the next timer event.
621  */
622 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
623 {
624         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
625
626         if (cpu == smp_processor_id())
627                 return;
628
629         /*
630          * This is safe, as this function is called with the timer
631          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
632          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
633          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
634          * timer into account automatically.
635          */
636         if (rq->curr != rq->idle)
637                 return;
638
639         /*
640          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
641          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
642          * idle task through an additional NOOP schedule()
643          */
644         set_tsk_need_resched(rq->idle);
645
646         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
647         smp_mb();
648         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
649                 smp_send_reschedule(cpu);
650 }
651
652 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
653 {
654         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
655                 if (cpu != smp_processor_id() ||
656                     tick_nohz_tick_stopped())
657                         smp_send_reschedule(cpu);
658                 return true;
659         }
660
661         return false;
662 }
663
664 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
665 {
666         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
667                 wake_up_idle_cpu(cpu);
668 }
669
670 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
671 {
672         int cpu = smp_processor_id();
673
674         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
675                 return false;
676
677         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
678                 return true;
679
680         /*
681          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
682          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
683          */
684         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
685         return false;
686 }
687
688 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
689
690 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
691 {
692         return false;
693 }
694
695 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
696
697 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
698 bool sched_can_stop_tick(void)
699 {
700        struct rq *rq;
701
702        rq = this_rq();
703
704        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
705        smp_rmb();
706
707        /* More than one running task need preemption */
708        if (rq->nr_running > 1)
709                return false;
710
711        return true;
712 }
713 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
714
715 void sched_avg_update(struct rq *rq)
716 {
717         s64 period = sched_avg_period();
718
719         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
720                 /*
721                  * Inline assembly required to prevent the compiler
722                  * optimising this loop into a divmod call.
723                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
724                  */
725                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
726                 rq->age_stamp += period;
727                 rq->rt_avg /= 2;
728         }
729 }
730
731 #endif /* CONFIG_SMP */
732
733 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
734                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
735 /*
736  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
737  * node and @up when leaving it for the final time.
738  *
739  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
740  */
741 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
742                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
743 {
744         struct task_group *parent, *child;
745         int ret;
746
747         parent = from;
748
749 down:
750         ret = (*down)(parent, data);
751         if (ret)
752                 goto out;
753         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
754                 parent = child;
755                 goto down;
756
757 up:
758                 continue;
759         }
760         ret = (*up)(parent, data);
761         if (ret || parent == from)
762                 goto out;
763
764         child = parent;
765         parent = parent->parent;
766         if (parent)
767                 goto up;
768 out:
769         return ret;
770 }
771
772 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
773 {
774         return 0;
775 }
776 #endif
777
778 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
779 {
780         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
781         struct load_weight *load = &p->se.load;
782
783         /*
784          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
785          */
786         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
787                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
788                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
789                 return;
790         }
791
792         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
793         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
794 }
795
796 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
797 {
798         update_rq_clock(rq);
799         sched_info_queued(rq, p);
800         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
801 }
802
803 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
804 {
805         update_rq_clock(rq);
806         sched_info_dequeued(rq, p);
807         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
808 }
809
810 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
811 {
812         if (task_contributes_to_load(p))
813                 rq->nr_uninterruptible--;
814
815         enqueue_task(rq, p, flags);
816 }
817
818 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
819 {
820         if (task_contributes_to_load(p))
821                 rq->nr_uninterruptible++;
822
823         dequeue_task(rq, p, flags);
824 }
825
826 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
827 {
828 /*
829  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
830  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
831  */
832 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
833         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
834 #endif
835 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
836         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
837
838         /*
839          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
840          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
841          * {soft,}irq region.
842          *
843          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
844          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
845          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
846          * monotonic.
847          *
848          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
849          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
850          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
851          * atomic ops.
852          */
853         if (irq_delta > delta)
854                 irq_delta = delta;
855
856         rq->prev_irq_time += irq_delta;
857         delta -= irq_delta;
858 #endif
859 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
860         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
861                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
862                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
863
864                 if (unlikely(steal > delta))
865                         steal = delta;
866
867                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
868                 delta -= steal;
869         }
870 #endif
871
872         rq->clock_task += delta;
873
874 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
875         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
876                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
877 #endif
878 }
879
880 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
881 {
882         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
883         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
884
885         if (stop) {
886                 /*
887                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
888                  * userspace knows about and won't get confused about.
889                  *
890                  * Also, it will make PI more or less work without too
891                  * much confusion -- but then, stop work should not
892                  * rely on PI working anyway.
893                  */
894                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
895
896                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
897         }
898
899         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
900
901         if (old_stop) {
902                 /*
903                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
904                  * it can die in pieces.
905                  */
906                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
907         }
908 }
909
910 /*
911  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
912  */
913 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
914 {
915         return p->static_prio;
916 }
917
918 /*
919  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
920  * without taking RT-inheritance into account. Might be
921  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
922  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
923  * estimator recalculates.
924  */
925 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
926 {
927         int prio;
928
929         if (task_has_dl_policy(p))
930                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
931         else if (task_has_rt_policy(p))
932                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
933         else
934                 prio = __normal_prio(p);
935         return prio;
936 }
937
938 /*
939  * Calculate the current priority, i.e. the priority
940  * taken into account by the scheduler. This value might
941  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
942  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
943  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
944  */
945 static int effective_prio(struct task_struct *p)
946 {
947         p->normal_prio = normal_prio(p);
948         /*
949          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
950          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
951          * to the normal priority:
952          */
953         if (!rt_prio(p->prio))
954                 return p->normal_prio;
955         return p->prio;
956 }
957
958 /**
959  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
960  * @p: the task in question.
961  *
962  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
963  */
964 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
965 {
966         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
967 }
968
969 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
970                                        const struct sched_class *prev_class,
971                                        int oldprio)
972 {
973         if (prev_class != p->sched_class) {
974                 if (prev_class->switched_from)
975                         prev_class->switched_from(rq, p);
976                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
977         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
978                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
979 }
980
981 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
982 {
983         const struct sched_class *class;
984
985         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
986                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
987         } else {
988                 for_each_class(class) {
989                         if (class == rq->curr->sched_class)
990                                 break;
991                         if (class == p->sched_class) {
992                                 resched_task(rq->curr);
993                                 break;
994                         }
995                 }
996         }
997
998         /*
999          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1000          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1001          */
1002         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1003                 rq->skip_clock_update = 1;
1004 }
1005
1006 #ifdef CONFIG_SMP
1007 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1008 {
1009 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1010         /*
1011          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1012          * ttwu() will sort out the placement.
1013          */
1014         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1015                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
1016
1017 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1018         /*
1019          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1020          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1021          *
1022          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1023          * see task_group().
1024          *
1025          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1026          * task_rq_lock().
1027          */
1028         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1029                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1030 #endif
1031 #endif
1032
1033         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1034
1035         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1036                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1037                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1038                 p->se.nr_migrations++;
1039                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1040         }
1041
1042         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1043 }
1044
1045 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1046 {
1047         if (p->on_rq) {
1048                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1049
1050                 src_rq = task_rq(p);
1051                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1052
1053                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1054                 set_task_cpu(p, cpu);
1055                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1056                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1057         } else {
1058                 /*
1059                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1060                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1061                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1062                  */
1063                 p->wake_cpu = cpu;
1064         }
1065 }
1066
1067 struct migration_swap_arg {
1068         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1069         int src_cpu, dst_cpu;
1070 };
1071
1072 static int migrate_swap_stop(void *data)
1073 {
1074         struct migration_swap_arg *arg = data;
1075         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1076         int ret = -EAGAIN;
1077
1078         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1079         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1080
1081         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1082                         &arg->dst_task->pi_lock);
1083         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1084         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1085                 goto unlock;
1086
1087         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1088                 goto unlock;
1089
1090         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1091                 goto unlock;
1092
1093         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1094                 goto unlock;
1095
1096         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1097         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1098
1099         ret = 0;
1100
1101 unlock:
1102         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1103         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1104         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1105
1106         return ret;
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Cross migrate two tasks
1111  */
1112 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1113 {
1114         struct migration_swap_arg arg;
1115         int ret = -EINVAL;
1116
1117         arg = (struct migration_swap_arg){
1118                 .src_task = cur,
1119                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1120                 .dst_task = p,
1121                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1122         };
1123
1124         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1125                 goto out;
1126
1127         /*
1128          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1129          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1130          */
1131         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1132                 goto out;
1133
1134         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1135                 goto out;
1136
1137         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1138                 goto out;
1139
1140         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1141         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1142
1143 out:
1144         return ret;
1145 }
1146
1147 struct migration_arg {
1148         struct task_struct *task;
1149         int dest_cpu;
1150 };
1151
1152 static int migration_cpu_stop(void *data);
1153
1154 /*
1155  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1156  *
1157  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1158  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1159  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1160  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1161  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1162  * @p has remained unscheduled the whole time.
1163  *
1164  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1165  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1166  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1167  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1168  * waiting to become inactive.
1169  */
1170 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1171 {
1172         unsigned long flags;
1173         int running, on_rq;
1174         unsigned long ncsw;
1175         struct rq *rq;
1176
1177         for (;;) {
1178                 /*
1179                  * We do the initial early heuristics without holding
1180                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1181                  * the runqueue lock when things look like they will
1182                  * work out!
1183                  */
1184                 rq = task_rq(p);
1185
1186                 /*
1187                  * If the task is actively running on another CPU
1188                  * still, just relax and busy-wait without holding
1189                  * any locks.
1190                  *
1191                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1192                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1193                  * But we don't care, since "task_running()" will
1194                  * return false if the runqueue has changed and p
1195                  * is actually now running somewhere else!
1196                  */
1197                 while (task_running(rq, p)) {
1198                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1199                                 return 0;
1200                         cpu_relax();
1201                 }
1202
1203                 /*
1204                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1205                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1206                  * just go back and repeat.
1207                  */
1208                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1209                 trace_sched_wait_task(p);
1210                 running = task_running(rq, p);
1211                 on_rq = p->on_rq;
1212                 ncsw = 0;
1213                 if (!match_state || p->state == match_state)
1214                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1215                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1216
1217                 /*
1218                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1219                  */
1220                 if (unlikely(!ncsw))
1221                         break;
1222
1223                 /*
1224                  * Was it really running after all now that we
1225                  * checked with the proper locks actually held?
1226                  *
1227                  * Oops. Go back and try again..
1228                  */
1229                 if (unlikely(running)) {
1230                         cpu_relax();
1231                         continue;
1232                 }
1233
1234                 /*
1235                  * It's not enough that it's not actively running,
1236                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1237                  * preempted!
1238                  *
1239                  * So if it was still runnable (but just not actively
1240                  * running right now), it's preempted, and we should
1241                  * yield - it could be a while.
1242                  */
1243                 if (unlikely(on_rq)) {
1244                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1245
1246                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1247                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1248                         continue;
1249                 }
1250
1251                 /*
1252                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1253                  * runnable, which means that it will never become
1254                  * running in the future either. We're all done!
1255                  */
1256                 break;
1257         }
1258
1259         return ncsw;
1260 }
1261
1262 /***
1263  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1264  * @p: the to-be-kicked thread
1265  *
1266  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1267  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1268  *
1269  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1270  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1271  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1272  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1273  * achieved as well.
1274  */
1275 void kick_process(struct task_struct *p)
1276 {
1277         int cpu;
1278
1279         preempt_disable();
1280         cpu = task_cpu(p);
1281         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1282                 smp_send_reschedule(cpu);
1283         preempt_enable();
1284 }
1285 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1286 #endif /* CONFIG_SMP */
1287
1288 #ifdef CONFIG_SMP
1289 /*
1290  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1291  */
1292 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1293 {
1294         int nid = cpu_to_node(cpu);
1295         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1296         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1297         int dest_cpu;
1298
1299         /*
1300          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1301          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1302          * select the cpu on the other node.
1303          */
1304         if (nid != -1) {
1305                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1306
1307                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1308                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1309                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1310                                 continue;
1311                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1312                                 continue;
1313                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1314                                 return dest_cpu;
1315                 }
1316         }
1317
1318         for (;;) {
1319                 /* Any allowed, online CPU? */
1320                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1321                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1322                                 continue;
1323                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1324                                 continue;
1325                         goto out;
1326                 }
1327
1328                 switch (state) {
1329                 case cpuset:
1330                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1331                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1332                         state = possible;
1333                         break;
1334
1335                 case possible:
1336                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1337                         state = fail;
1338                         break;
1339
1340                 case fail:
1341                         BUG();
1342                         break;
1343                 }
1344         }
1345
1346 out:
1347         if (state != cpuset) {
1348                 /*
1349                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1350                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1351                  * leave kernel.
1352                  */
1353                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1354                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1355                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1356                 }
1357         }
1358
1359         return dest_cpu;
1360 }
1361
1362 /*
1363  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1364  */
1365 static inline
1366 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1367 {
1368         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1369
1370         /*
1371          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1372          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1373          * cpu.
1374          *
1375          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1376          *
1377          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1378          *   not worry about this generic constraint ]
1379          */
1380         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1381                      !cpu_online(cpu)))
1382                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1383
1384         return cpu;
1385 }
1386
1387 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1388 {
1389         s64 diff = sample - *avg;
1390         *avg += diff >> 3;
1391 }
1392 #endif
1393
1394 static void
1395 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1396 {
1397 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1398         struct rq *rq = this_rq();
1399
1400 #ifdef CONFIG_SMP
1401         int this_cpu = smp_processor_id();
1402
1403         if (cpu == this_cpu) {
1404                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1405                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1406         } else {
1407                 struct sched_domain *sd;
1408
1409                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1410                 rcu_read_lock();
1411                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1412                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1413                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1414                                 break;
1415                         }
1416                 }
1417                 rcu_read_unlock();
1418         }
1419
1420         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1421                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1422
1423 #endif /* CONFIG_SMP */
1424
1425         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1426         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1427
1428         if (wake_flags & WF_SYNC)
1429                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1430
1431 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1432 }
1433
1434 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1435 {
1436         activate_task(rq, p, en_flags);
1437         p->on_rq = 1;
1438
1439         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1440         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1441                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1442 }
1443
1444 /*
1445  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1446  */
1447 static void
1448 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1449 {
1450         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1451         trace_sched_wakeup(p, true);
1452
1453         p->state = TASK_RUNNING;
1454 #ifdef CONFIG_SMP
1455         if (p->sched_class->task_woken)
1456                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1457
1458         if (rq->idle_stamp) {
1459                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1460                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1461
1462                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1463
1464                 if (rq->avg_idle > max)
1465                         rq->avg_idle = max;
1466
1467                 rq->idle_stamp = 0;
1468         }
1469 #endif
1470 }
1471
1472 static void
1473 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1474 {
1475 #ifdef CONFIG_SMP
1476         if (p->sched_contributes_to_load)
1477                 rq->nr_uninterruptible--;
1478 #endif
1479
1480         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1481         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1486  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1487  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1488  * the task is still ->on_rq.
1489  */
1490 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1491 {
1492         struct rq *rq;
1493         int ret = 0;
1494
1495         rq = __task_rq_lock(p);
1496         if (p->on_rq) {
1497                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1498                 update_rq_clock(rq);
1499                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1500                 ret = 1;
1501         }
1502         __task_rq_unlock(rq);
1503
1504         return ret;
1505 }
1506
1507 #ifdef CONFIG_SMP
1508 static void sched_ttwu_pending(void)
1509 {
1510         struct rq *rq = this_rq();
1511         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1512         struct task_struct *p;
1513
1514         raw_spin_lock(&rq->lock);
1515
1516         while (llist) {
1517                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1518                 llist = llist_next(llist);
1519                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1520         }
1521
1522         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1523 }
1524
1525 void scheduler_ipi(void)
1526 {
1527         /*
1528          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1529          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1530          * this IPI.
1531          */
1532         preempt_fold_need_resched();
1533
1534         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1535                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1536                         && !got_nohz_idle_kick())
1537                 return;
1538
1539         /*
1540          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1541          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1542          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1543          * we do call them.
1544          *
1545          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1546          * properly.
1547          *
1548          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1549          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1550          * somewhat pessimize the simple resched case.
1551          */
1552         irq_enter();
1553         tick_nohz_full_check();
1554         sched_ttwu_pending();
1555
1556         /*
1557          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1558          */
1559         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1560                 this_rq()->idle_balance = 1;
1561                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1562         }
1563         irq_exit();
1564 }
1565
1566 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1567 {
1568         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1569                 smp_send_reschedule(cpu);
1570 }
1571
1572 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1573 {
1574         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1575 }
1576 #endif /* CONFIG_SMP */
1577
1578 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1579 {
1580         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1581
1582 #if defined(CONFIG_SMP)
1583         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1584                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1585                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1586                 return;
1587         }
1588 #endif
1589
1590         raw_spin_lock(&rq->lock);
1591         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1592         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1593 }
1594
1595 /**
1596  * try_to_wake_up - wake up a thread
1597  * @p: the thread to be awakened
1598  * @state: the mask of task states that can be woken
1599  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1600  *
1601  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1602  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1603  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1604  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1605  * runnable without the overhead of this.
1606  *
1607  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1608  * or @state didn't match @p's state.
1609  */
1610 static int
1611 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1612 {
1613         unsigned long flags;
1614         int cpu, success = 0;
1615
1616         /*
1617          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1618          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1619          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1620          * set_current_state() the waiting thread does.
1621          */
1622         smp_mb__before_spinlock();
1623         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1624         if (!(p->state & state))
1625                 goto out;
1626
1627         success = 1; /* we're going to change ->state */
1628         cpu = task_cpu(p);
1629
1630         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1631                 goto stat;
1632
1633 #ifdef CONFIG_SMP
1634         /*
1635          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1636          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1637          */
1638         while (p->on_cpu)
1639                 cpu_relax();
1640         /*
1641          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1642          */
1643         smp_rmb();
1644
1645         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1646         p->state = TASK_WAKING;
1647
1648         if (p->sched_class->task_waking)
1649                 p->sched_class->task_waking(p);
1650
1651         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1652         if (task_cpu(p) != cpu) {
1653                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1654                 set_task_cpu(p, cpu);
1655         }
1656 #endif /* CONFIG_SMP */
1657
1658         ttwu_queue(p, cpu);
1659 stat:
1660         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1661 out:
1662         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1663
1664         return success;
1665 }
1666
1667 /**
1668  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1669  * @p: the thread to be awakened
1670  *
1671  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1672  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1673  * the current task.
1674  */
1675 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1676 {
1677         struct rq *rq = task_rq(p);
1678
1679         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1680             WARN_ON_ONCE(p == current))
1681                 return;
1682
1683         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1684
1685         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1686                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1687                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1688                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1689         }
1690
1691         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1692                 goto out;
1693
1694         if (!p->on_rq)
1695                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1696
1697         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1698         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1699 out:
1700         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1701 }
1702
1703 /**
1704  * wake_up_process - Wake up a specific process
1705  * @p: The process to be woken up.
1706  *
1707  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1708  * processes.
1709  *
1710  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1711  *
1712  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1713  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1714  */
1715 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1716 {
1717         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1718         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1719 }
1720 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1721
1722 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1723 {
1724         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1729  * p is forked by current.
1730  *
1731  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1732  */
1733 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1734 {
1735         p->on_rq                        = 0;
1736
1737         p->se.on_rq                     = 0;
1738         p->se.exec_start                = 0;
1739         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1740         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1741         p->se.nr_migrations             = 0;
1742         p->se.vruntime                  = 0;
1743         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1744
1745 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1746         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1747 #endif
1748
1749         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1750         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1751         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1752         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1753         p->dl.dl_period = 0;
1754         p->dl.flags = 0;
1755
1756         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1757
1758 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1759         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1760 #endif
1761
1762 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1763         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1764                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1765                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1766         }
1767
1768         if (clone_flags & CLONE_VM)
1769                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1770         else
1771                 p->numa_preferred_nid = -1;
1772
1773         p->node_stamp = 0ULL;
1774         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1775         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1776         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1777         p->numa_faults_memory = NULL;
1778         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1779         p->last_task_numa_placement = 0;
1780         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1781
1782         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1783         p->numa_group = NULL;
1784 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1785 }
1786
1787 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1788 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1789 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1790 {
1791         if (enabled)
1792                 sched_feat_set("NUMA");
1793         else
1794                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1795 }
1796 #else
1797 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1798
1799 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1800 {
1801         numabalancing_enabled = enabled;
1802 }
1803 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1804
1805 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1806 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1807                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1808 {
1809         struct ctl_table t;
1810         int err;
1811         int state = numabalancing_enabled;
1812
1813         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1814                 return -EPERM;
1815
1816         t = *table;
1817         t.data = &state;
1818         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1819         if (err < 0)
1820                 return err;
1821         if (write)
1822                 set_numabalancing_state(state);
1823         return err;
1824 }
1825 #endif
1826 #endif
1827
1828 /*
1829  * fork()/clone()-time setup:
1830  */
1831 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1832 {
1833         unsigned long flags;
1834         int cpu = get_cpu();
1835
1836         __sched_fork(clone_flags, p);
1837         /*
1838          * We mark the process as running here. This guarantees that
1839          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1840          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1841          */
1842         p->state = TASK_RUNNING;
1843
1844         /*
1845          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1846          */
1847         p->prio = current->normal_prio;
1848
1849         /*
1850          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1851          */
1852         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1853                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1854                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1855                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1856                         p->rt_priority = 0;
1857                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1858                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1859
1860                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1861                 set_load_weight(p);
1862
1863                 /*
1864                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1865                  * fulfilled its duty:
1866                  */
1867                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1868         }
1869
1870         if (dl_prio(p->prio)) {
1871                 put_cpu();
1872                 return -EAGAIN;
1873         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1874                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1875         } else {
1876                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1877         }
1878
1879         if (p->sched_class->task_fork)
1880                 p->sched_class->task_fork(p);
1881
1882         /*
1883          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1884          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1885          * is ran before sched_fork().
1886          *
1887          * Silence PROVE_RCU.
1888          */
1889         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1890         set_task_cpu(p, cpu);
1891         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1892
1893 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1894         if (likely(sched_info_on()))
1895                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1896 #endif
1897 #if defined(CONFIG_SMP)
1898         p->on_cpu = 0;
1899 #endif
1900         init_task_preempt_count(p);
1901 #ifdef CONFIG_SMP
1902         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1903         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1904 #endif
1905
1906         put_cpu();
1907         return 0;
1908 }
1909
1910 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1911 {
1912         if (runtime == RUNTIME_INF)
1913                 return 1ULL << 20;
1914
1915         /*
1916          * Doing this here saves a lot of checks in all
1917          * the calling paths, and returning zero seems
1918          * safe for them anyway.
1919          */
1920         if (period == 0)
1921                 return 0;
1922
1923         return div64_u64(runtime << 20, period);
1924 }
1925
1926 #ifdef CONFIG_SMP
1927 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1928 {
1929         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1930 }
1931
1932 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1933 {
1934         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1935         int cpus = 0;
1936
1937         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1938                 cpus++;
1939
1940         return cpus;
1941 }
1942 #else
1943 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1944 {
1945         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1946 }
1947
1948 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1949 {
1950         return 1;
1951 }
1952 #endif
1953
1954 static inline
1955 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1956 {
1957         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1958 }
1959
1960 static inline
1961 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1962 {
1963         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1964 }
1965
1966 static inline
1967 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1968 {
1969         return dl_b->bw != -1 &&
1970                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1971 }
1972
1973 /*
1974  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1975  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1976  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1977  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1978  *
1979  * This function is called while holding p's rq->lock.
1980  */
1981 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1982                        const struct sched_attr *attr)
1983 {
1984
1985         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1986         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
1987         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1988         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1989         int cpus, err = -1;
1990
1991         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1992                 return 0;
1993
1994         /*
1995          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1996          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1997          * allocated bandwidth of the container.
1998          */
1999         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2000         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2001         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2002             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2003                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2004                 err = 0;
2005         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2006                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2007                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2008                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2009                 err = 0;
2010         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2011                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2012                 err = 0;
2013         }
2014         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2015
2016         return err;
2017 }
2018
2019 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2020
2021 /*
2022  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2023  *
2024  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2025  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2026  * on the runqueue and wakes it.
2027  */
2028 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2029 {
2030         unsigned long flags;
2031         struct rq *rq;
2032
2033         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2034 #ifdef CONFIG_SMP
2035         /*
2036          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2037          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2038          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2039          */
2040         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2041 #endif
2042
2043         /* Initialize new task's runnable average */
2044         init_task_runnable_average(p);
2045         rq = __task_rq_lock(p);
2046         activate_task(rq, p, 0);
2047         p->on_rq = 1;
2048         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2049         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2050 #ifdef CONFIG_SMP
2051         if (p->sched_class->task_woken)
2052                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2053 #endif
2054         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2055 }
2056
2057 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2058
2059 /**
2060  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2061  * @notifier: notifier struct to register
2062  */
2063 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2064 {
2065         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2066 }
2067 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2068
2069 /**
2070  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2071  * @notifier: notifier struct to unregister
2072  *
2073  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2074  */
2075 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2076 {
2077         hlist_del(&notifier->link);
2078 }
2079 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2080
2081 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2082 {
2083         struct preempt_notifier *notifier;
2084
2085         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2086                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2087 }
2088
2089 static void
2090 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2091                                  struct task_struct *next)
2092 {
2093         struct preempt_notifier *notifier;
2094
2095         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2096                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2097 }
2098
2099 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2100
2101 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2102 {
2103 }
2104
2105 static void
2106 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2107                                  struct task_struct *next)
2108 {
2109 }
2110
2111 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2112
2113 /**
2114  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2115  * @rq: the runqueue preparing to switch
2116  * @prev: the current task that is being switched out
2117  * @next: the task we are going to switch to.
2118  *
2119  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2120  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2121  * switch.
2122  *
2123  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2124  * hooks.
2125  */
2126 static inline void
2127 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2128                     struct task_struct *next)
2129 {
2130         trace_sched_switch(prev, next);
2131         sched_info_switch(rq, prev, next);
2132         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2133         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2134         prepare_lock_switch(rq, next);
2135         prepare_arch_switch(next);
2136 }
2137
2138 /**
2139  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2140  * @rq: runqueue associated with task-switch
2141  * @prev: the thread we just switched away from.
2142  *
2143  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2144  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2145  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2146  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2147  *
2148  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2149  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2150  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2151  * details.)
2152  */
2153 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2154         __releases(rq->lock)
2155 {
2156         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2157         long prev_state;
2158
2159         rq->prev_mm = NULL;
2160
2161         /*
2162          * A task struct has one reference for the use as "current".
2163          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2164          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2165          * the scheduled task must drop that reference.
2166          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2167          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2168          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2169          * be dropped twice.
2170          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2171          */
2172         prev_state = prev->state;
2173         vtime_task_switch(prev);
2174         finish_arch_switch(prev);
2175         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2176         finish_lock_switch(rq, prev);
2177         finish_arch_post_lock_switch();
2178
2179         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2180         if (mm)
2181                 mmdrop(mm);
2182         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2183                 if (prev->sched_class->task_dead)
2184                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2185
2186                 /*
2187                  * Remove function-return probe instances associated with this
2188                  * task and put them back on the free list.
2189                  */
2190                 kprobe_flush_task(prev);
2191                 put_task_struct(prev);
2192         }
2193
2194         tick_nohz_task_switch(current);
2195 }
2196
2197 #ifdef CONFIG_SMP
2198
2199 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2200 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2201 {
2202         if (rq->post_schedule) {
2203                 unsigned long flags;
2204
2205                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2206                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2207                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2208                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2209
2210                 rq->post_schedule = 0;
2211         }
2212 }
2213
2214 #else
2215
2216 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2217 {
2218 }
2219
2220 #endif
2221
2222 /**
2223  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2224  * @prev: the thread we just switched away from.
2225  */
2226 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2227         __releases(rq->lock)
2228 {
2229         struct rq *rq = this_rq();
2230
2231         finish_task_switch(rq, prev);
2232
2233         /*
2234          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2235          * task_switch?
2236          */
2237         post_schedule(rq);
2238
2239 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2240         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2241         preempt_enable();
2242 #endif
2243         if (current->set_child_tid)
2244                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2245 }
2246
2247 /*
2248  * context_switch - switch to the new MM and the new
2249  * thread's register state.
2250  */
2251 static inline void
2252 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2253                struct task_struct *next)
2254 {
2255         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2256
2257         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2258
2259         mm = next->mm;
2260         oldmm = prev->active_mm;
2261         /*
2262          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2263          * combine the page table reload and the switch backend into
2264          * one hypercall.
2265          */
2266         arch_start_context_switch(prev);
2267
2268         if (!mm) {
2269                 next->active_mm = oldmm;
2270                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2271                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2272         } else
2273                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2274
2275         if (!prev->mm) {
2276                 prev->active_mm = NULL;
2277                 rq->prev_mm = oldmm;
2278         }
2279         /*
2280          * Since the runqueue lock will be released by the next
2281          * task (which is an invalid locking op but in the case
2282          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2283          * do an early lockdep release here:
2284          */
2285 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2286         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2287 #endif
2288
2289         context_tracking_task_switch(prev, next);
2290         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2291         switch_to(prev, next, prev);
2292
2293         barrier();
2294         /*
2295          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2296          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2297          * frame will be invalid.
2298          */
2299         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2300 }
2301
2302 /*
2303  * nr_running and nr_context_switches:
2304  *
2305  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2306  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2307  */
2308 unsigned long nr_running(void)
2309 {
2310         unsigned long i, sum = 0;
2311
2312         for_each_online_cpu(i)
2313                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2314
2315         return sum;
2316 }
2317
2318 unsigned long long nr_context_switches(void)
2319 {
2320         int i;
2321         unsigned long long sum = 0;
2322
2323         for_each_possible_cpu(i)
2324                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2325
2326         return sum;
2327 }
2328
2329 unsigned long nr_iowait(void)
2330 {
2331         unsigned long i, sum = 0;
2332
2333         for_each_possible_cpu(i)
2334                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2335
2336         return sum;
2337 }
2338
2339 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2340 {
2341         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2342         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2343 }
2344
2345 #ifdef CONFIG_SMP
2346
2347 /*
2348  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2349  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2350  */
2351 void sched_exec(void)
2352 {
2353         struct task_struct *p = current;
2354         unsigned long flags;
2355         int dest_cpu;
2356
2357         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2358         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2359         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2360                 goto unlock;
2361
2362         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2363                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2364
2365                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2366                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2367                 return;
2368         }
2369 unlock:
2370         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2371 }
2372
2373 #endif
2374
2375 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2376 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2377
2378 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2379 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2380
2381 /*
2382  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2383  * @p in case that task is currently running.
2384  *
2385  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2386  */
2387 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2388 {
2389         u64 ns = 0;
2390
2391         if (task_current(rq, p)) {
2392                 update_rq_clock(rq);
2393                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2394                 if ((s64)ns < 0)
2395                         ns = 0;
2396         }
2397
2398         return ns;
2399 }
2400
2401 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2402 {
2403         unsigned long flags;
2404         struct rq *rq;
2405         u64 ns = 0;
2406
2407         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2408         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2409         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2410
2411         return ns;
2412 }
2413
2414 /*
2415  * Return accounted runtime for the task.
2416  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2417  * pending runtime that have not been accounted yet.
2418  */
2419 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2420 {
2421         unsigned long flags;
2422         struct rq *rq;
2423         u64 ns = 0;
2424
2425 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2426         /*
2427          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2428          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2429          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2430          *
2431          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2432          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2433          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2434          */
2435         if (!p->on_cpu)
2436                 return p->se.sum_exec_runtime;
2437 #endif
2438
2439         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2440         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2441         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2442
2443         return ns;
2444 }
2445
2446 /*
2447  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2448  * We call it with interrupts disabled.
2449  */
2450 void scheduler_tick(void)
2451 {
2452         int cpu = smp_processor_id();
2453         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2454         struct task_struct *curr = rq->curr;
2455
2456         sched_clock_tick();
2457
2458         raw_spin_lock(&rq->lock);
2459         update_rq_clock(rq);
2460         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2461         update_cpu_load_active(rq);
2462         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2463
2464         perf_event_task_tick();
2465
2466 #ifdef CONFIG_SMP
2467         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2468         trigger_load_balance(rq);
2469 #endif
2470         rq_last_tick_reset(rq);
2471 }
2472
2473 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2474 /**
2475  * scheduler_tick_max_deferment
2476  *
2477  * Keep at least one tick per second when a single
2478  * active task is running because the scheduler doesn't
2479  * yet completely support full dynticks environment.
2480  *
2481  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2482  * balancing, etc... continue to move forward, even
2483  * with a very low granularity.
2484  *
2485  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2486  */
2487 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2488 {
2489         struct rq *rq = this_rq();
2490         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2491
2492         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2493
2494         if (time_before_eq(next, now))
2495                 return 0;
2496
2497         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2498 }
2499 #endif
2500
2501 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2502 {
2503         if (in_lock_functions(addr)) {
2504                 addr = CALLER_ADDR2;
2505                 if (in_lock_functions(addr))
2506                         addr = CALLER_ADDR3;
2507         }
2508         return addr;
2509 }
2510
2511 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2512                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2513
2514 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2515 {
2516 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2517         /*
2518          * Underflow?
2519          */
2520         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2521                 return;
2522 #endif
2523         __preempt_count_add(val);
2524 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2525         /*
2526          * Spinlock count overflowing soon?
2527          */
2528         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2529                                 PREEMPT_MASK - 10);
2530 #endif
2531         if (preempt_count() == val) {
2532                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2533 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2534                 current->preempt_disable_ip = ip;
2535 #endif
2536                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2537         }
2538 }
2539 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2540
2541 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2542 {
2543 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2544         /*
2545          * Underflow?
2546          */
2547         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2548                 return;
2549         /*
2550          * Is the spinlock portion underflowing?
2551          */
2552         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2553                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2554                 return;
2555 #endif
2556
2557         if (preempt_count() == val)
2558                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2559         __preempt_count_sub(val);
2560 }
2561 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2562
2563 #endif
2564
2565 /*
2566  * Print scheduling while atomic bug:
2567  */
2568 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2569 {
2570         if (oops_in_progress)
2571                 return;
2572
2573         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2574                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2575
2576         debug_show_held_locks(prev);
2577         print_modules();
2578         if (irqs_disabled())
2579                 print_irqtrace_events(prev);
2580 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2581         if (in_atomic_preempt_off()) {
2582                 pr_err("Preemption disabled at:");
2583                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2584                 pr_cont("\n");
2585         }
2586 #endif
2587         dump_stack();
2588         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2589 }
2590
2591 /*
2592  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2593  */
2594 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2595 {
2596         /*
2597          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2598          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2599          * if we are scheduling when we should not.
2600          */
2601         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2602                 __schedule_bug(prev);
2603         rcu_sleep_check();
2604
2605         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2606
2607         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2608 }
2609
2610 /*
2611  * Pick up the highest-prio task:
2612  */
2613 static inline struct task_struct *
2614 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2615 {
2616         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2617         struct task_struct *p;
2618
2619         /*
2620          * Optimization: we know that if all tasks are in
2621          * the fair class we can call that function directly:
2622          */
2623         if (likely(prev->sched_class == class &&
2624                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2625                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2626                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2627                         goto again;
2628
2629                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2630                 if (unlikely(!p))
2631                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2632
2633                 return p;
2634         }
2635
2636 again:
2637         for_each_class(class) {
2638                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2639                 if (p) {
2640                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2641                                 goto again;
2642                         return p;
2643                 }
2644         }
2645
2646         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2647 }
2648
2649 /*
2650  * __schedule() is the main scheduler function.
2651  *
2652  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2653  *
2654  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2655  *
2656  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2657  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2658  *
2659  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2660  *      interrupt handler scheduler_tick().
2661  *
2662  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2663  *      task to the run-queue and that's it.
2664  *
2665  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2666  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2667  *      called on the nearest possible occasion:
2668  *
2669  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2670  *
2671  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2672  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2673  *           spin_unlock()!)
2674  *
2675  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2676  *           preemptible context
2677  *
2678  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2679  *         then at the next:
2680  *
2681  *          - cond_resched() call
2682  *          - explicit schedule() call
2683  *          - return from syscall or exception to user-space
2684  *          - return from interrupt-handler to user-space
2685  */
2686 static void __sched __schedule(void)
2687 {
2688         struct task_struct *prev, *next;
2689         unsigned long *switch_count;
2690         struct rq *rq;
2691         int cpu;
2692
2693 need_resched:
2694         preempt_disable();
2695         cpu = smp_processor_id();
2696         rq = cpu_rq(cpu);
2697         rcu_note_context_switch(cpu);
2698         prev = rq->curr;
2699
2700         schedule_debug(prev);
2701
2702         if (sched_feat(HRTICK))
2703                 hrtick_clear(rq);
2704
2705         /*
2706          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2707          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2708          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2709          */
2710         smp_mb__before_spinlock();
2711         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2712
2713         switch_count = &prev->nivcsw;
2714         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2715                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2716                         prev->state = TASK_RUNNING;
2717                 } else {
2718                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2719                         prev->on_rq = 0;
2720
2721                         /*
2722                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2723                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2724                          * concurrency.
2725                          */
2726                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2727                                 struct task_struct *to_wakeup;
2728
2729                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2730                                 if (to_wakeup)
2731                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2732                         }
2733                 }
2734                 switch_count = &prev->nvcsw;
2735         }
2736
2737         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2738                 update_rq_clock(rq);
2739
2740         next = pick_next_task(rq, prev);
2741         clear_tsk_need_resched(prev);
2742         clear_preempt_need_resched();
2743         rq->skip_clock_update = 0;
2744
2745         if (likely(prev != next)) {
2746                 rq->nr_switches++;
2747                 rq->curr = next;
2748                 ++*switch_count;
2749
2750                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2751                 /*
2752                  * The context switch have flipped the stack from under us
2753                  * and restored the local variables which were saved when
2754                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2755                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2756                  */
2757                 cpu = smp_processor_id();
2758                 rq = cpu_rq(cpu);
2759         } else
2760                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2761
2762         post_schedule(rq);
2763
2764         sched_preempt_enable_no_resched();
2765         if (need_resched())
2766                 goto need_resched;
2767 }
2768
2769 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2770 {
2771         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2772                 return;
2773         /*
2774          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2775          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2776          */
2777         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2778                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2779 }
2780
2781 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2782 {
2783         struct task_struct *tsk = current;
2784
2785         sched_submit_work(tsk);
2786         __schedule();
2787 }
2788 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2789
2790 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2791 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2792 {
2793         /*
2794          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2795          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2796          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2797          * we find a better solution.
2798          */
2799         user_exit();
2800         schedule();
2801         user_enter();
2802 }
2803 #endif
2804
2805 /**
2806  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2807  *
2808  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2809  */
2810 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2811 {
2812         sched_preempt_enable_no_resched();
2813         schedule();
2814         preempt_disable();
2815 }
2816
2817 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2818 /*
2819  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2820  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2821  * occur there and call schedule directly.
2822  */
2823 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2824 {
2825         /*
2826          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2827          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2828          */
2829         if (likely(!preemptible()))
2830                 return;
2831
2832         do {
2833                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2834                 __schedule();
2835                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2836
2837                 /*
2838                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2839                  * between schedule and now.
2840                  */
2841                 barrier();
2842         } while (need_resched());
2843 }
2844 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2845 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2846
2847 /*
2848  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2849  * off of irq context.
2850  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2851  * protect us against recursive calling from irq.
2852  */
2853 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2854 {
2855         enum ctx_state prev_state;
2856
2857         /* Catch callers which need to be fixed */
2858         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2859
2860         prev_state = exception_enter();
2861
2862         do {
2863                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2864                 local_irq_enable();
2865                 __schedule();
2866                 local_irq_disable();
2867                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2868
2869                 /*
2870                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2871                  * between schedule and now.
2872                  */
2873                 barrier();
2874         } while (need_resched());
2875
2876         exception_exit(prev_state);
2877 }
2878
2879 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2880                           void *key)
2881 {
2882         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2883 }
2884 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2885
2886 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2887
2888 /*
2889  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2890  * @p: task
2891  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2892  *
2893  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2894  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2895  *
2896  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2897  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2898  */
2899 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2900 {
2901         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2902         struct rq *rq;
2903         const struct sched_class *prev_class;
2904
2905         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2906
2907         rq = __task_rq_lock(p);
2908
2909         /*
2910          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2911          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2912          *
2913          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2914          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2915          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2916          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2917          * with interrupts disabled and will complete the lock
2918          * protected section without being interrupted. So there is no
2919          * real need to boost.
2920          */
2921         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2922                 WARN_ON(p != rq->curr);
2923                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2924                 goto out_unlock;
2925         }
2926
2927         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2928         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2929         oldprio = p->prio;
2930         prev_class = p->sched_class;
2931         on_rq = p->on_rq;
2932         running = task_current(rq, p);
2933         if (on_rq)
2934                 dequeue_task(rq, p, 0);
2935         if (running)
2936                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2937
2938         /*
2939          * Boosting condition are:
2940          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2941          *      --> -dl task blocks on mutex A
2942          *
2943          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2944          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2945          *          running task
2946          */
2947         if (dl_prio(prio)) {
2948                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2949                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2950                         p->dl.dl_boosted = 1;
2951                         p->dl.dl_throttled = 0;
2952                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2953                 } else
2954                         p->dl.dl_boosted = 0;
2955                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2956         } else if (rt_prio(prio)) {
2957                 if (dl_prio(oldprio))
2958                         p->dl.dl_boosted = 0;
2959                 if (oldprio < prio)
2960                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2961                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2962         } else {
2963                 if (dl_prio(oldprio))
2964                         p->dl.dl_boosted = 0;
2965                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2966         }
2967
2968         p->prio = prio;
2969
2970         if (running)
2971                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2972         if (on_rq)
2973                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2974
2975         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2976 out_unlock:
2977         __task_rq_unlock(rq);
2978 }
2979 #endif
2980
2981 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2982 {
2983         int old_prio, delta, on_rq;
2984         unsigned long flags;
2985         struct rq *rq;
2986
2987         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
2988                 return;
2989         /*
2990          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
2991          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
2992          */
2993         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2994         /*
2995          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
2996          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
2997          * it wont have any effect on scheduling until the task is
2998          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
2999          */
3000         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3001                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3002                 goto out_unlock;
3003         }
3004         on_rq = p->on_rq;
3005         if (on_rq)
3006                 dequeue_task(rq, p, 0);
3007
3008         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3009         set_load_weight(p);
3010         old_prio = p->prio;
3011         p->prio = effective_prio(p);
3012         delta = p->prio - old_prio;
3013
3014         if (on_rq) {
3015                 enqueue_task(rq, p, 0);
3016                 /*
3017                  * If the task increased its priority or is running and
3018                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3019                  */
3020                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3021                         resched_task(rq->curr);
3022         }
3023 out_unlock:
3024         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3025 }
3026 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3027
3028 /*
3029  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3030  * @p: task
3031  * @nice: nice value
3032  */
3033 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3034 {
3035         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3036         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3037
3038         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3039                 capable(CAP_SYS_NICE));
3040 }
3041
3042 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3043
3044 /*
3045  * sys_nice - change the priority of the current process.
3046  * @increment: priority increment
3047  *
3048  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3049  * does similar things.
3050  */
3051 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3052 {
3053         long nice, retval;
3054
3055         /*
3056          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3057          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3058          * and we have a single winner.
3059          */
3060         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3061         nice = task_nice(current) + increment;
3062
3063         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3064         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3065                 return -EPERM;
3066
3067         retval = security_task_setnice(current, nice);
3068         if (retval)
3069                 return retval;
3070
3071         set_user_nice(current, nice);
3072         return 0;
3073 }
3074
3075 #endif
3076
3077 /**
3078  * task_prio - return the priority value of a given task.
3079  * @p: the task in question.
3080  *
3081  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3082  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3083  * around 0, value goes from -16 to +15.
3084  */
3085 int task_prio(const struct task_struct *p)
3086 {
3087         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3088 }
3089
3090 /**
3091  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3092  * @cpu: the processor in question.
3093  *
3094  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3095  */
3096 int idle_cpu(int cpu)
3097 {
3098         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3099
3100         if (rq->curr != rq->idle)
3101                 return 0;
3102
3103         if (rq->nr_running)
3104                 return 0;
3105
3106 #ifdef CONFIG_SMP
3107         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3108                 return 0;
3109 #endif
3110
3111         return 1;
3112 }
3113
3114 /**
3115  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3116  * @cpu: the processor in question.
3117  *
3118  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3119  */
3120 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3121 {
3122         return cpu_rq(cpu)->idle;
3123 }
3124
3125 /**
3126  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3127  * @pid: the pid in question.
3128  *
3129  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3130  */
3131 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3132 {
3133         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3134 }
3135
3136 /*
3137  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3138  * SCHED_DEADLINE task.
3139  *
3140  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3141  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3142  * for the first time with its new policy.
3143  */
3144 static void
3145 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3146 {
3147         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3148
3149         init_dl_task_timer(dl_se);
3150         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3151         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3152         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3153         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3154         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3155         dl_se->dl_throttled = 0;
3156         dl_se->dl_new = 1;
3157         dl_se->dl_yielded = 0;
3158 }
3159
3160 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3161                 const struct sched_attr *attr)
3162 {
3163         int policy = attr->sched_policy;
3164
3165         if (policy == -1) /* setparam */
3166                 policy = p->policy;
3167
3168         p->policy = policy;
3169
3170         if (dl_policy(policy))
3171                 __setparam_dl(p, attr);
3172         else if (fair_policy(policy))
3173                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3174
3175         /*
3176          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3177          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3178          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3179          */
3180         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3181         p->normal_prio = normal_prio(p);
3182         set_load_weight(p);
3183 }
3184
3185 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3186 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3187                            const struct sched_attr *attr)
3188 {
3189         __setscheduler_params(p, attr);
3190
3191         /*
3192          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3193          * task. It is safe to use the normal prio.
3194          */
3195         p->prio = normal_prio(p);
3196
3197         if (dl_prio(p->prio))
3198                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3199         else if (rt_prio(p->prio))
3200                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3201         else
3202                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3203 }
3204
3205 static void
3206 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3207 {
3208         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3209
3210         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3211         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3212         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3213         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3214         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3215 }
3216
3217 /*
3218  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3219  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3220  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3221  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3222  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3223  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3224  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3225  * sched_period, as the latter can be zero).
3226  */
3227 static bool
3228 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3229 {
3230         /* deadline != 0 */
3231         if (attr->sched_deadline == 0)
3232                 return false;
3233
3234         /*
3235          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3236          * that big.
3237          */
3238         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3239                 return false;
3240
3241         /*
3242          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3243          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3244          */
3245         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3246             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3247                 return false;
3248
3249         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3250         if ((attr->sched_period != 0 &&
3251              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3252             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3253                 return false;
3254
3255         return true;
3256 }
3257
3258 /*
3259  * check the target process has a UID that matches the current process's
3260  */
3261 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3262 {
3263         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3264         bool match;
3265
3266         rcu_read_lock();
3267         pcred = __task_cred(p);
3268         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3269                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3270         rcu_read_unlock();
3271         return match;
3272 }
3273
3274 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3275                                 const struct sched_attr *attr,
3276                                 bool user)
3277 {
3278         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3279                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3280         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3281         int policy = attr->sched_policy;
3282         unsigned long flags;
3283         const struct sched_class *prev_class;
3284         struct rq *rq;
3285         int reset_on_fork;
3286
3287         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3288         BUG_ON(in_interrupt());
3289 recheck:
3290         /* double check policy once rq lock held */
3291         if (policy < 0) {
3292                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3293                 policy = oldpolicy = p->policy;
3294         } else {
3295                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3296
3297                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3298                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3299                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3300                                 policy != SCHED_IDLE)
3301                         return -EINVAL;
3302         }
3303
3304         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3305                 return -EINVAL;
3306
3307         /*
3308          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3309          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3310          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3311          */
3312         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3313             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3314                 return -EINVAL;
3315         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3316             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3317                 return -EINVAL;
3318
3319         /*
3320          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3321          */
3322         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3323                 if (fair_policy(policy)) {
3324                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3325                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3326                                 return -EPERM;
3327                 }
3328
3329                 if (rt_policy(policy)) {
3330                         unsigned long rlim_rtprio =
3331                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3332
3333                         /* can't set/change the rt policy */
3334                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3335                                 return -EPERM;
3336
3337                         /* can't increase priority */
3338                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3339                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3340                                 return -EPERM;
3341                 }
3342
3343                  /*
3344                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3345                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3346                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3347                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3348                   */
3349                 if (dl_policy(policy))
3350                         return -EPERM;
3351
3352                 /*
3353                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3354                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3355                  */
3356                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3357                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3358                                 return -EPERM;
3359                 }
3360
3361                 /* can't change other user's priorities */
3362                 if (!check_same_owner(p))
3363                         return -EPERM;
3364
3365                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3366                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3367                         return -EPERM;
3368         }
3369
3370         if (user) {
3371                 retval = security_task_setscheduler(p);
3372                 if (retval)
3373                         return retval;
3374         }
3375
3376         /*
3377          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3378          * changing the priority of the task:
3379          *
3380          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3381          * runqueue lock must be held.
3382          */
3383         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3384
3385         /*
3386          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3387          */
3388         if (p == rq->stop) {
3389                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3390                 return -EINVAL;
3391         }
3392
3393         /*
3394          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3395          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3396          */
3397         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3398                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3399                         goto change;
3400                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3401                         goto change;
3402                 if (dl_policy(policy))
3403                         goto change;
3404
3405                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3406                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3407                 return 0;
3408         }
3409 change:
3410
3411         if (user) {
3412 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3413                 /*
3414                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3415                  * assigned.
3416                  */
3417                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3418                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3419                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3420                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3421                         return -EPERM;
3422                 }
3423 #endif
3424 #ifdef CONFIG_SMP
3425                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3426                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3427
3428                         /*
3429                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3430                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3431                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3432                          */
3433                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3434                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3435                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3436                                 return -EPERM;
3437                         }
3438                 }
3439 #endif
3440         }
3441
3442         /* recheck policy now with rq lock held */
3443         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3444                 policy = oldpolicy = -1;
3445                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3446                 goto recheck;
3447         }
3448
3449         /*
3450          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3451          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3452          * is available.
3453          */
3454         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3455                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3456                 return -EBUSY;
3457         }
3458
3459         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3460         oldprio = p->prio;
3461
3462         /*
3463          * Special case for priority boosted tasks.
3464          *
3465          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3466          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3467          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3468          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3469          * itself.
3470          */
3471         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3472                 __setscheduler_params(p, attr);
3473                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3474                 return 0;
3475         }
3476
3477         on_rq = p->on_rq;
3478         running = task_current(rq, p);
3479         if (on_rq)
3480                 dequeue_task(rq, p, 0);
3481         if (running)
3482                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3483
3484         prev_class = p->sched_class;
3485         __setscheduler(rq, p, attr);
3486
3487         if (running)
3488                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3489         if (on_rq) {
3490                 /*
3491                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3492                  * increased (user space view).
3493                  */
3494                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3495         }
3496
3497         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3498         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3499
3500         rt_mutex_adjust_pi(p);
3501
3502         return 0;
3503 }
3504
3505 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3506                                const struct sched_param *param, bool check)
3507 {
3508         struct sched_attr attr = {
3509                 .sched_policy   = policy,
3510                 .sched_priority = param->sched_priority,
3511                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3512         };
3513
3514         /*
3515          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3516          */
3517         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3518                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3519                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3520                 attr.sched_policy = policy;
3521         }
3522
3523         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3524 }
3525 /**
3526  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3527  * @p: the task in question.
3528  * @policy: new policy.
3529  * @param: structure containing the new RT priority.
3530  *
3531  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3532  *
3533  * NOTE that the task may be already dead.
3534  */
3535 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3536                        const struct sched_param *param)
3537 {
3538         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3539 }
3540 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3541
3542 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3543 {
3544         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3545 }
3546 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3547
3548 /**
3549  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3550  * @p: the task in question.
3551  * @policy: new policy.
3552  * @param: structure containing the new RT priority.
3553  *
3554  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3555  * current context has permission.  For example, this is needed in
3556  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3557  * but our caller might not have that capability.
3558  *
3559  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3560  */
3561 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3562                                const struct sched_param *param)
3563 {
3564         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3565 }
3566
3567 static int
3568 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3569 {
3570         struct sched_param lparam;
3571         struct task_struct *p;
3572         int retval;
3573
3574         if (!param || pid < 0)
3575                 return -EINVAL;
3576         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3577                 return -EFAULT;
3578
3579         rcu_read_lock();
3580         retval = -ESRCH;
3581         p = find_process_by_pid(pid);
3582         if (p != NULL)
3583                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3584         rcu_read_unlock();
3585
3586         return retval;
3587 }
3588
3589 /*
3590  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3591  */
3592 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3593                            struct sched_attr *attr)
3594 {
3595         u32 size;
3596         int ret;
3597
3598         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3599                 return -EFAULT;
3600
3601         /*
3602          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3603          */
3604         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3605
3606         ret = get_user(size, &uattr->size);
3607         if (ret)
3608                 return ret;
3609
3610         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3611                 goto err_size;
3612
3613         if (!size)              /* abi compat */
3614                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3615
3616         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3617                 goto err_size;
3618
3619         /*
3620          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3621          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3622          * user-space does not rely on any kernel feature
3623          * extensions we dont know about yet.
3624          */
3625         if (size > sizeof(*attr)) {
3626                 unsigned char __user *addr;
3627                 unsigned char __user *end;
3628                 unsigned char val;
3629
3630                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3631                 end  = (void __user *)uattr + size;
3632
3633                 for (; addr < end; addr++) {
3634                         ret = get_user(val, addr);
3635                         if (ret)
3636                                 return ret;
3637                         if (val)
3638                                 goto err_size;
3639                 }
3640                 size = sizeof(*attr);
3641         }
3642
3643         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3644         if (ret)
3645                 return -EFAULT;
3646
3647         /*
3648          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3649          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3650          */
3651         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3652
3653         return 0;
3654
3655 err_size:
3656         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3657         return -E2BIG;
3658 }
3659
3660 /**
3661  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3662  * @pid: the pid in question.
3663  * @policy: new policy.
3664  * @param: structure containing the new RT priority.
3665  *
3666  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3667  */
3668 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3669                 struct sched_param __user *, param)
3670 {
3671         /* negative values for policy are not valid */
3672         if (policy < 0)
3673                 return -EINVAL;
3674
3675         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3676 }
3677
3678 /**
3679  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3680  * @pid: the pid in question.
3681  * @param: structure containing the new RT priority.
3682  *
3683  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3684  */
3685 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3686 {
3687         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3688 }
3689
3690 /**
3691  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3692  * @pid: the pid in question.
3693  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3694  * @flags: for future extension.
3695  */
3696 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3697                                unsigned int, flags)
3698 {
3699         struct sched_attr attr;
3700         struct task_struct *p;
3701         int retval;
3702
3703         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3704                 return -EINVAL;
3705
3706         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3707         if (retval)
3708                 return retval;
3709
3710         if (attr.sched_policy < 0)
3711                 return -EINVAL;
3712
3713         rcu_read_lock();
3714         retval = -ESRCH;
3715         p = find_process_by_pid(pid);
3716         if (p != NULL)
3717                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3718         rcu_read_unlock();
3719
3720         return retval;
3721 }
3722
3723 /**
3724  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3725  * @pid: the pid in question.
3726  *
3727  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3728  * code.
3729  */
3730 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3731 {
3732         struct task_struct *p;
3733         int retval;
3734
3735         if (pid < 0)
3736                 return -EINVAL;
3737
3738         retval = -ESRCH;
3739         rcu_read_lock();
3740         p = find_process_by_pid(pid);
3741         if (p) {
3742                 retval = security_task_getscheduler(p);
3743                 if (!retval)
3744                         retval = p->policy
3745                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3746         }
3747         rcu_read_unlock();
3748         return retval;
3749 }
3750
3751 /**
3752  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3753  * @pid: the pid in question.
3754  * @param: structure containing the RT priority.
3755  *
3756  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3757  * code.
3758  */
3759 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3760 {
3761         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3762         struct task_struct *p;
3763         int retval;
3764
3765         if (!param || pid < 0)
3766                 return -EINVAL;
3767
3768         rcu_read_lock();
3769         p = find_process_by_pid(pid);
3770         retval = -ESRCH;
3771         if (!p)
3772                 goto out_unlock;
3773
3774         retval = security_task_getscheduler(p);
3775         if (retval)
3776                 goto out_unlock;
3777
3778         if (task_has_rt_policy(p))
3779                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3780         rcu_read_unlock();
3781
3782         /*
3783          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3784          */
3785         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3786
3787         return retval;
3788
3789 out_unlock:
3790         rcu_read_unlock();
3791         return retval;
3792 }
3793
3794 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3795                            struct sched_attr *attr,
3796                            unsigned int usize)
3797 {
3798         int ret;
3799
3800         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3801                 return -EFAULT;
3802
3803         /*
3804          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3805          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3806          * user-space does not get uncomplete information.
3807          */
3808         if (usize < sizeof(*attr)) {
3809                 unsigned char *addr;
3810                 unsigned char *end;
3811
3812                 addr = (void *)attr + usize;
3813                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3814
3815                 for (; addr < end; addr++) {
3816                         if (*addr)
3817                                 return -EFBIG;
3818                 }
3819
3820                 attr->size = usize;
3821         }
3822
3823         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3824         if (ret)
3825                 return -EFAULT;
3826
3827         return 0;
3828 }
3829
3830 /**
3831  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3832  * @pid: the pid in question.
3833  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3834  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3835  * @flags: for future extension.
3836  */
3837 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3838                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3839 {
3840         struct sched_attr attr = {
3841                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3842         };
3843         struct task_struct *p;
3844         int retval;
3845
3846         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3847             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3848                 return -EINVAL;
3849
3850         rcu_read_lock();
3851         p = find_process_by_pid(pid);
3852         retval = -ESRCH;
3853         if (!p)
3854                 goto out_unlock;
3855
3856         retval = security_task_getscheduler(p);
3857         if (retval)
3858                 goto out_unlock;
3859
3860         attr.sched_policy = p->policy;
3861         if (p->sched_reset_on_fork)
3862                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3863         if (task_has_dl_policy(p))
3864                 __getparam_dl(p, &attr);
3865         else if (task_has_rt_policy(p))
3866                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3867         else
3868                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3869
3870         rcu_read_unlock();
3871
3872         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3873         return retval;
3874
3875 out_unlock:
3876         rcu_read_unlock();
3877         return retval;
3878 }
3879
3880 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3881 {
3882         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3883         struct task_struct *p;
3884         int retval;
3885
3886         rcu_read_lock();
3887
3888         p = find_process_by_pid(pid);
3889         if (!p) {
3890                 rcu_read_unlock();
3891                 return -ESRCH;
3892         }
3893
3894         /* Prevent p going away */
3895         get_task_struct(p);
3896         rcu_read_unlock();
3897
3898         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3899                 retval = -EINVAL;
3900                 goto out_put_task;
3901         }
3902         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3903                 retval = -ENOMEM;
3904                 goto out_put_task;
3905         }
3906         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3907                 retval = -ENOMEM;
3908                 goto out_free_cpus_allowed;
3909         }
3910         retval = -EPERM;
3911         if (!check_same_owner(p)) {
3912                 rcu_read_lock();
3913                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3914                         rcu_read_unlock();
3915                         goto out_unlock;
3916                 }
3917                 rcu_read_unlock();
3918         }
3919
3920         retval = security_task_setscheduler(p);
3921         if (retval)
3922                 goto out_unlock;
3923
3924
3925         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3926         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3927
3928         /*
3929          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3930          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3931          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3932          * root_domain.
3933          */
3934 #ifdef CONFIG_SMP
3935         if (task_has_dl_policy(p)) {
3936                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3937
3938                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3939                         retval = -EBUSY;
3940                         goto out_unlock;
3941                 }
3942         }
3943 #endif
3944 again:
3945         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3946
3947         if (!retval) {
3948                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3949                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3950                         /*
3951                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3952                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3953                          * cpuset's cpus_allowed
3954                          */
3955                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3956                         goto again;
3957                 }
3958         }
3959 out_unlock:
3960         free_cpumask_var(new_mask);
3961 out_free_cpus_allowed:
3962         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3963 out_put_task:
3964         put_task_struct(p);
3965         return retval;
3966 }
3967
3968 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3969                              struct cpumask *new_mask)
3970 {
3971         if (len < cpumask_size())
3972                 cpumask_clear(new_mask);
3973         else if (len > cpumask_size())
3974                 len = cpumask_size();
3975
3976         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3977 }
3978
3979 /**
3980  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3981  * @pid: pid of the process
3982  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3983  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3984  *
3985  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3986  */
3987 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3988                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3989 {
3990         cpumask_var_t new_mask;
3991         int retval;
3992
3993         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3994                 return -ENOMEM;
3995
3996         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3997         if (retval == 0)
3998                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3999         free_cpumask_var(new_mask);
4000         return retval;
4001 }
4002
4003 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4004 {
4005         struct task_struct *p;
4006         unsigned long flags;
4007         int retval;
4008
4009         rcu_read_lock();
4010
4011         retval = -ESRCH;
4012         p = find_process_by_pid(pid);
4013         if (!p)
4014                 goto out_unlock;
4015
4016         retval = security_task_getscheduler(p);
4017         if (retval)
4018                 goto out_unlock;
4019
4020         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4021         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4022         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4023
4024 out_unlock:
4025         rcu_read_unlock();
4026
4027         return retval;
4028 }
4029
4030 /**
4031  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4032  * @pid: pid of the process
4033  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4034  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4035  *
4036  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4037  */
4038 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4039                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4040 {
4041         int ret;
4042         cpumask_var_t mask;
4043
4044         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4045                 return -EINVAL;
4046         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4047                 return -EINVAL;
4048
4049         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4050                 return -ENOMEM;
4051
4052         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4053         if (ret == 0) {
4054                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4055
4056                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4057                         ret = -EFAULT;
4058                 else
4059                         ret = retlen;
4060         }
4061         free_cpumask_var(mask);
4062
4063         return ret;
4064 }
4065
4066 /**
4067  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4068  *
4069  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4070  * other threads running on this CPU then this function will return.
4071  *
4072  * Return: 0.
4073  */
4074 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4075 {
4076         struct rq *rq = this_rq_lock();
4077
4078         schedstat_inc(rq, yld_count);
4079         current->sched_class->yield_task(rq);
4080
4081         /*
4082          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4083          * no need to preempt or enable interrupts:
4084          */
4085         __release(rq->lock);
4086         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4087         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4088         sched_preempt_enable_no_resched();
4089
4090         schedule();
4091
4092         return 0;
4093 }
4094
4095 static void __cond_resched(void)
4096 {
4097         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4098         __schedule();
4099         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4100 }
4101
4102 int __sched _cond_resched(void)
4103 {
4104         if (should_resched()) {
4105                 __cond_resched();
4106                 return 1;
4107         }
4108         return 0;
4109 }
4110 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4111
4112 /*
4113  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4114  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4115  *
4116  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4117  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4118  * spin_unlock(), once by hand).
4119  */
4120 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4121 {
4122         int resched = should_resched();
4123         int ret = 0;
4124
4125         lockdep_assert_held(lock);
4126
4127         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4128                 spin_unlock(lock);
4129                 if (resched)
4130                         __cond_resched();
4131                 else
4132                         cpu_relax();
4133                 ret = 1;
4134                 spin_lock(lock);
4135         }
4136         return ret;
4137 }
4138 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4139
4140 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4141 {
4142         BUG_ON(!in_softirq());
4143
4144         if (should_resched()) {
4145                 local_bh_enable();
4146                 __cond_resched();
4147                 local_bh_disable();
4148                 return 1;
4149         }
4150         return 0;
4151 }
4152 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4153
4154 /**
4155  * yield - yield the current processor to other threads.
4156  *
4157  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4158  *
4159  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4160  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4161  * it, its already broken.
4162  *
4163  * Typical broken usage is:
4164  *
4165  * while (!event)
4166  *      yield();
4167  *
4168  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4169  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4170  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4171  *
4172  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4173  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4174  * If you still want to use yield(), do not!
4175  */
4176 void __sched yield(void)
4177 {
4178         set_current_state(TASK_RUNNING);
4179         sys_sched_yield();
4180 }
4181 EXPORT_SYMBOL(yield);
4182
4183 /**
4184  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4185  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4186  * processor it's on.
4187  * @p: target task
4188  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4189  *
4190  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4191  * can't go away on us before we can do any checks.
4192  *
4193  * Return:
4194  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4195  *      false (0) if we failed to boost the target.
4196  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4197  */
4198 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4199 {
4200         struct task_struct *curr = current;
4201         struct rq *rq, *p_rq;
4202         unsigned long flags;
4203         int yielded = 0;
4204
4205         local_irq_save(flags);
4206         rq = this_rq();
4207
4208 again:
4209         p_rq = task_rq(p);
4210         /*
4211          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4212          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4213          */
4214         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4215                 yielded = -ESRCH;
4216                 goto out_irq;
4217         }
4218
4219         double_rq_lock(rq, p_rq);
4220         if (task_rq(p) != p_rq) {
4221                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4222                 goto again;
4223         }
4224
4225         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4226                 goto out_unlock;
4227
4228         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4229                 goto out_unlock;
4230
4231         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4232                 goto out_unlock;
4233
4234         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4235         if (yielded) {
4236                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4237                 /*
4238                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4239                  * fairness.
4240                  */
4241                 if (preempt && rq != p_rq)
4242                         resched_task(p_rq->curr);
4243         }
4244
4245 out_unlock:
4246         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4247 out_irq:
4248         local_irq_restore(flags);
4249
4250         if (yielded > 0)
4251                 schedule();
4252
4253         return yielded;
4254 }
4255 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4256
4257 /*
4258  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4259  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4260  */
4261 void __sched io_schedule(void)
4262 {
4263         struct rq *rq = raw_rq();
4264
4265         delayacct_blkio_start();
4266         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4267         blk_flush_plug(current);
4268         current->in_iowait = 1;
4269         schedule();
4270         current->in_iowait = 0;
4271         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4272         delayacct_blkio_end();
4273 }
4274 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4275
4276 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4277 {
4278         struct rq *rq = raw_rq();
4279         long ret;
4280
4281         delayacct_blkio_start();
4282         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4283         blk_flush_plug(current);
4284         current->in_iowait = 1;
4285         ret = schedule_timeout(timeout);
4286         current->in_iowait = 0;
4287         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4288         delayacct_blkio_end();
4289         return ret;
4290 }
4291
4292 /**
4293  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4294  * @policy: scheduling class.
4295  *
4296  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4297  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4298  * On failure, a negative error code is returned.
4299  */
4300 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4301 {
4302         int ret = -EINVAL;
4303
4304         switch (policy) {
4305         case SCHED_FIFO:
4306         case SCHED_RR:
4307                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4308                 break;
4309         case SCHED_DEADLINE:
4310         case SCHED_NORMAL:
4311         case SCHED_BATCH:
4312         case SCHED_IDLE:
4313                 ret = 0;
4314                 break;
4315         }
4316         return ret;
4317 }
4318
4319 /**
4320  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4321  * @policy: scheduling class.
4322  *
4323  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4324  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4325  * On failure, a negative error code is returned.
4326  */
4327 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4328 {
4329         int ret = -EINVAL;
4330
4331         switch (policy) {
4332         case SCHED_FIFO:
4333         case SCHED_RR:
4334                 ret = 1;
4335                 break;
4336         case SCHED_DEADLINE:
4337         case SCHED_NORMAL:
4338         case SCHED_BATCH:
4339         case SCHED_IDLE:
4340                 ret = 0;
4341         }
4342         return ret;
4343 }
4344
4345 /**
4346  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4347  * @pid: pid of the process.
4348  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4349  *
4350  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4351  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4352  *
4353  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4354  * an error code.
4355  */
4356 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4357                 struct timespec __user *, interval)
4358 {
4359         struct task_struct *p;
4360         unsigned int time_slice;
4361         unsigned long flags;
4362         struct rq *rq;
4363         int retval;
4364         struct timespec t;
4365
4366         if (pid < 0)
4367                 return -EINVAL;
4368
4369         retval = -ESRCH;
4370         rcu_read_lock();
4371         p = find_process_by_pid(pid);
4372         if (!p)
4373                 goto out_unlock;
4374
4375         retval = security_task_getscheduler(p);
4376         if (retval)
4377                 goto out_unlock;
4378
4379         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4380         time_slice = 0;
4381         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4382                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4383         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4384
4385         rcu_read_unlock();
4386         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4387         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4388         return retval;
4389
4390 out_unlock:
4391         rcu_read_unlock();
4392         return retval;
4393 }
4394
4395 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4396
4397 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4398 {
4399         unsigned long free = 0;
4400         int ppid;
4401         unsigned state;
4402
4403         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4404         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4405                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4406 #if BITS_PER_LONG == 32
4407         if (state == TASK_RUNNING)
4408                 printk(KERN_CONT " running  ");
4409         else
4410                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4411 #else
4412         if (state == TASK_RUNNING)
4413                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4414         else
4415                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4416 #endif
4417 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4418         free = stack_not_used(p);
4419 #endif
4420         rcu_read_lock();
4421         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4422         rcu_read_unlock();
4423         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4424                 task_pid_nr(p), ppid,
4425                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4426
4427         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4428         show_stack(p, NULL);
4429 }
4430
4431 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4432 {
4433         struct task_struct *g, *p;
4434
4435 #if BITS_PER_LONG == 32
4436         printk(KERN_INFO
4437                 "  task                PC stack   pid father\n");
4438 #else
4439         printk(KERN_INFO
4440                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4441 #endif
4442         rcu_read_lock();
4443         do_each_thread(g, p) {
4444                 /*
4445                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4446                  * console might take a lot of time:
4447                  */
4448                 touch_nmi_watchdog();
4449                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4450                         sched_show_task(p);
4451         } while_each_thread(g, p);
4452
4453         touch_all_softlockup_watchdogs();
4454
4455 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4456         sysrq_sched_debug_show();
4457 #endif
4458         rcu_read_unlock();
4459         /*
4460          * Only show locks if all tasks are dumped:
4461          */
4462         if (!state_filter)
4463                 debug_show_all_locks();
4464 }
4465
4466 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4467 {
4468         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4469 }
4470
4471 /**
4472  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4473  * @idle: task in question
4474  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4475  *
4476  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4477  * flag, to make booting more robust.
4478  */
4479 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4480 {
4481         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4482         unsigned long flags;
4483
4484         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4485
4486         __sched_fork(0, idle);
4487         idle->state = TASK_RUNNING;
4488         idle->se.exec_start = sched_clock();
4489
4490         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4491         /*
4492          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4493          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4494          * lockdep check in task_group() will fail.
4495          *
4496          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4497          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4498          *
4499          * Silence PROVE_RCU
4500          */
4501         rcu_read_lock();
4502         __set_task_cpu(idle, cpu);
4503         rcu_read_unlock();
4504
4505         rq->curr = rq->idle = idle;
4506         idle->on_rq = 1;
4507 #if defined(CONFIG_SMP)
4508         idle->on_cpu = 1;
4509 #endif
4510         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4511
4512         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4513         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4514
4515         /*
4516          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4517          */
4518         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4519         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4520         vtime_init_idle(idle, cpu);
4521 #if defined(CONFIG_SMP)
4522         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4523 #endif
4524 }
4525
4526 #ifdef CONFIG_SMP
4527 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4528 {
4529         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4530                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4531
4532         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4533         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4534 }
4535
4536 /*
4537  * This is how migration works:
4538  *
4539  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4540  *    stop_one_cpu().
4541  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4542  *    off the CPU)
4543  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4544  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4545  *    it and puts it into the right queue.
4546  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4547  *    is done.
4548  */
4549
4550 /*
4551  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4552  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4553  * is removed from the allowed bitmask.
4554  *
4555  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4556  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4557  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4558  */
4559 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4560 {
4561         unsigned long flags;
4562         struct rq *rq;
4563         unsigned int dest_cpu;
4564         int ret = 0;
4565
4566         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4567
4568         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4569                 goto out;
4570
4571         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4572                 ret = -EINVAL;
4573                 goto out;
4574         }
4575
4576         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4577
4578         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4579         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4580                 goto out;
4581
4582         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4583         if (p->on_rq) {
4584                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4585                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4586                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4587                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4588                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4589                 return 0;
4590         }
4591 out:
4592         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4593
4594         return ret;
4595 }
4596 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4597
4598 /*
4599  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4600  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4601  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4602  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4603  *
4604  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4605  * as the task is no longer on this CPU.
4606  *
4607  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4608  */
4609 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4610 {
4611         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4612         int ret = 0;
4613
4614         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4615                 return ret;
4616
4617         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4618         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4619
4620         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4621         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4622         /* Already moved. */
4623         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4624                 goto done;
4625         /* Affinity changed (again). */
4626         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4627                 goto fail;
4628
4629         /*
4630          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4631          * placed properly.
4632          */
4633         if (p->on_rq) {
4634                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4635                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4636                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4637                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4638         }
4639 done:
4640         ret = 1;
4641 fail:
4642         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4643         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4644         return ret;
4645 }
4646
4647 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4648 /* Migrate current task p to target_cpu */
4649 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4650 {
4651         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4652         int curr_cpu = task_cpu(p);
4653
4654         if (curr_cpu == target_cpu)
4655                 return 0;
4656
4657         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4658                 return -EINVAL;
4659
4660         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4661
4662         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4663         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4664 }
4665
4666 /*
4667  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4668  * tasks on the runqueues
4669  */
4670 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4671 {
4672         struct rq *rq;
4673         unsigned long flags;
4674         bool on_rq, running;
4675
4676         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4677         on_rq = p->on_rq;
4678         running = task_current(rq, p);
4679
4680         if (on_rq)
4681                 dequeue_task(rq, p, 0);
4682         if (running)
4683                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4684
4685         p->numa_preferred_nid = nid;
4686
4687         if (running)
4688                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4689         if (on_rq)
4690                 enqueue_task(rq, p, 0);
4691         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4692 }
4693 #endif
4694
4695 /*
4696  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4697  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4698  * 'pushing' onto another runqueue.
4699  */
4700 static int migration_cpu_stop(void *data)
4701 {
4702         struct migration_arg *arg = data;
4703
4704         /*
4705          * The original target cpu might have gone down and we might
4706          * be on another cpu but it doesn't matter.
4707          */
4708         local_irq_disable();
4709         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4710         local_irq_enable();
4711         return 0;
4712 }
4713
4714 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4715
4716 /*
4717  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4718  * offline.
4719  */
4720 void idle_task_exit(void)
4721 {
4722         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4723
4724         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4725
4726         if (mm != &init_mm) {
4727                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4728                 finish_arch_post_lock_switch();
4729         }
4730         mmdrop(mm);
4731 }
4732
4733 /*
4734  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4735  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4736  * nr_active count is stable.
4737  *
4738  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4739  */
4740 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4741 {
4742         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4743         if (delta)
4744                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4745 }
4746
4747 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4748 {
4749 }
4750
4751 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4752         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4753 };
4754
4755 static struct task_struct fake_task = {
4756         /*
4757          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4758          */
4759         .prio = MAX_PRIO + 1,
4760         .sched_class = &fake_sched_class,
4761 };
4762
4763 /*
4764  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4765  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4766  *
4767  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4768  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4769  * because of lock validation efforts.
4770  */
4771 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4772 {
4773         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4774         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4775         int dest_cpu;
4776
4777         /*
4778          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4779          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4780          *
4781          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4782          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4783          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4784          * done here.
4785          */
4786         rq->stop = NULL;
4787
4788         /*
4789          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4790          * class method both need to have an up-to-date
4791          * value of rq->clock[_task]
4792          */
4793         update_rq_clock(rq);
4794
4795         for ( ; ; ) {
4796                 /*
4797                  * There's this thread running, bail when that's the only
4798                  * remaining thread.
4799                  */
4800                 if (rq->nr_running == 1)
4801                         break;
4802
4803                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4804                 BUG_ON(!next);
4805                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4806
4807                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4808                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4809                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4810
4811                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4812
4813                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4814         }
4815
4816         rq->stop = stop;
4817 }
4818
4819 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4820
4821 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4822
4823 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4824         {
4825                 .procname       = "sched_domain",
4826                 .mode           = 0555,
4827         },
4828         {}
4829 };
4830
4831 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4832         {
4833                 .procname       = "kernel",
4834                 .mode           = 0555,
4835                 .child          = sd_ctl_dir,
4836         },
4837         {}
4838 };
4839
4840 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4841 {
4842         struct ctl_table *entry =
4843                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4844
4845         return entry;
4846 }
4847
4848 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4849 {
4850         struct ctl_table *entry;
4851
4852         /*
4853          * In the intermediate directories, both the child directory and
4854          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4855          * will always be set. In the lowest directory the names are
4856          * static strings and all have proc handlers.
4857          */
4858         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4859                 if (entry->child)
4860                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4861                 if (entry->proc_handler == NULL)
4862                         kfree(entry->procname);
4863         }
4864
4865         kfree(*tablep);
4866         *tablep = NULL;
4867 }
4868
4869 static int min_load_idx = 0;
4870 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4871
4872 static void
4873 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4874                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4875                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4876                 bool load_idx)
4877 {
4878         entry->procname = procname;
4879         entry->data = data;
4880         entry->maxlen = maxlen;
4881         entry->mode = mode;
4882         entry->proc_handler = proc_handler;
4883
4884         if (load_idx) {
4885                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4886                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4887         }
4888 }
4889
4890 static struct ctl_table *
4891 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4892 {
4893         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4894
4895         if (table == NULL)
4896                 return NULL;
4897
4898         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4899                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4900         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4901                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4902         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4903                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4904         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4905                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4906         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4907                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4908         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4909                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4910         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4911                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4912         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4913                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4914         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4915                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4916         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4917                 &sd->cache_nice_tries,
4918                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4919         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4920                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4921         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
4922                 &sd->max_newidle_lb_cost,
4923                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4924         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
4925                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4926         /* &table[13] is terminator */
4927
4928         return table;
4929 }
4930
4931 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4932 {
4933         struct ctl_table *entry, *table;
4934         struct sched_domain *sd;
4935         int domain_num = 0, i;
4936         char buf[32];
4937
4938         for_each_domain(cpu, sd)
4939                 domain_num++;
4940         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4941         if (table == NULL)
4942                 return NULL;
4943
4944         i = 0;
4945         for_each_domain(cpu, sd) {
4946                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4947                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4948                 entry->mode = 0555;
4949                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4950                 entry++;
4951                 i++;
4952         }
4953         return table;
4954 }
4955
4956 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4957 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4958 {
4959         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4960         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4961         char buf[32];
4962
4963         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4964         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4965
4966         if (entry == NULL)
4967                 return;
4968
4969         for_each_possible_cpu(i) {
4970                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4971                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4972                 entry->mode = 0555;
4973                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4974                 entry++;
4975         }
4976
4977         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4978         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4979 }
4980
4981 /* may be called multiple times per register */
4982 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4983 {
4984         if (sd_sysctl_header)
4985                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4986         sd_sysctl_header = NULL;
4987         if (sd_ctl_dir[0].child)
4988                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4989 }
4990 #else
4991 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4992 {
4993 }
4994 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4995 {
4996 }
4997 #endif
4998
4999 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5000 {
5001         if (!rq->online) {
5002                 const struct sched_class *class;
5003
5004                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5005                 rq->online = 1;
5006
5007                 for_each_class(class) {
5008                         if (class->rq_online)
5009                                 class->rq_online(rq);
5010                 }
5011         }
5012 }
5013
5014 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5015 {
5016         if (rq->online) {
5017                 const struct sched_class *class;
5018
5019                 for_each_class(class) {
5020                         if (class->rq_offline)
5021                                 class->rq_offline(rq);
5022                 }
5023
5024                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5025                 rq->online = 0;
5026         }
5027 }
5028
5029 /*
5030  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5031  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5032  */
5033 static int
5034 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5035 {
5036         int cpu = (long)hcpu;
5037         unsigned long flags;
5038         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5039
5040         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5041
5042         case CPU_UP_PREPARE:
5043                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5044                 break;
5045
5046         case CPU_ONLINE:
5047                 /* Update our root-domain */
5048                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5049                 if (rq->rd) {
5050                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5051
5052                         set_rq_online(rq);
5053                 }
5054                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5055                 break;
5056
5057 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5058         case CPU_DYING:
5059                 sched_ttwu_pending();
5060                 /* Update our root-domain */
5061                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5062                 if (rq->rd) {
5063                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5064                         set_rq_offline(rq);
5065                 }
5066                 migrate_tasks(cpu);
5067                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5068                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5069                 break;
5070
5071         case CPU_DEAD:
5072                 calc_load_migrate(rq);
5073                 break;
5074 #endif
5075         }
5076
5077         update_max_interval();
5078
5079         return NOTIFY_OK;
5080 }
5081
5082 /*
5083  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5084  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5085  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5086  */
5087 static struct notifier_block migration_notifier = {
5088         .notifier_call = migration_call,
5089         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5090 };
5091
5092 static void __cpuinit set_cpu_rq_start_time(void)
5093 {
5094         int cpu = smp_processor_id();
5095         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5096         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5097 }
5098
5099 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5100                                       unsigned long action, void *hcpu)
5101 {
5102         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5103         case CPU_STARTING:
5104                 set_cpu_rq_start_time();
5105                 return NOTIFY_OK;
5106         case CPU_DOWN_FAILED:
5107                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5108                 return NOTIFY_OK;
5109         default:
5110                 return NOTIFY_DONE;
5111         }
5112 }
5113
5114 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5115                                         unsigned long action, void *hcpu)
5116 {
5117         unsigned long flags;
5118         long cpu = (long)hcpu;
5119
5120         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5121         case CPU_DOWN_PREPARE:
5122                 set_cpu_active(cpu, false);
5123
5124                 /* explicitly allow suspend */
5125                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5126                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5127                         bool overflow;
5128                         int cpus;
5129
5130                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5131                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5132                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5133                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5134
5135                         if (overflow)
5136                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5137                 }
5138                 return NOTIFY_OK;
5139         }
5140
5141         return NOTIFY_DONE;
5142 }
5143
5144 static int __init migration_init(void)
5145 {
5146         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5147         int err;
5148
5149         /* Initialize migration for the boot CPU */
5150         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5151         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5152         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5153         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5154
5155         /* Register cpu active notifiers */
5156         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5157         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5158
5159         return 0;
5160 }
5161 early_initcall(migration_init);
5162 #endif
5163
5164 #ifdef CONFIG_SMP
5165
5166 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5167
5168 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5169
5170 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5171
5172 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5173 {
5174         sched_debug_enabled = 1;
5175
5176         return 0;
5177 }
5178 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5179
5180 static inline bool sched_debug(void)
5181 {
5182         return sched_debug_enabled;
5183 }
5184
5185 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5186                                   struct cpumask *groupmask)
5187 {
5188         struct sched_group *group = sd->groups;
5189         char str[256];
5190
5191         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5192         cpumask_clear(groupmask);
5193
5194         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5195
5196         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5197                 printk("does not load-balance\n");
5198                 if (sd->parent)
5199                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5200                                         " has parent");
5201                 return -1;
5202         }
5203
5204         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5205
5206         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5207                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5208                                 "CPU%d\n", cpu);
5209         }
5210         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5211                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5212                                 " CPU%d\n", cpu);
5213         }
5214
5215         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5216         do {
5217                 if (!group) {
5218                         printk("\n");
5219                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5220                         break;
5221                 }
5222
5223                 /*
5224                  * Even though we initialize ->capacity to something semi-sane,
5225                  * we leave capacity_orig unset. This allows us to detect if
5226                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5227                  */
5228                 if (!group->sgc->capacity_orig) {
5229                         printk(KERN_CONT "\n");
5230                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_capacity not set\n");
5231                         break;
5232                 }
5233
5234                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5235                         printk(KERN_CONT "\n");
5236                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5237                         break;
5238                 }
5239
5240                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5241                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5242                         printk(KERN_CONT "\n");
5243                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5244                         break;
5245                 }
5246
5247                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5248
5249                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5250
5251                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5252                 if (group->sgc->capacity != SCHED_POWER_SCALE) {
5253                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5254                                 group->sgc->capacity);
5255                 }
5256
5257                 group = group->next;
5258         } while (group != sd->groups);
5259         printk(KERN_CONT "\n");
5260
5261         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5262                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5263
5264         if (sd->parent &&
5265             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5266                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5267                         "of domain->span\n");
5268         return 0;
5269 }
5270
5271 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5272 {
5273         int level = 0;
5274
5275         if (!sched_debug_enabled)
5276                 return;
5277
5278         if (!sd) {
5279                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5280                 return;
5281         }
5282
5283         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5284
5285         for (;;) {
5286                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5287                         break;
5288                 level++;
5289                 sd = sd->parent;
5290                 if (!sd)
5291                         break;
5292         }
5293 }
5294 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5295 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5296 static inline bool sched_debug(void)
5297 {
5298         return false;
5299 }
5300 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5301
5302 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5303 {
5304         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5305                 return 1;
5306
5307         /* Following flags need at least 2 groups */
5308         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5309                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5310                          SD_BALANCE_FORK |
5311                          SD_BALANCE_EXEC |
5312                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5313                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5314                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5315                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5316                         return 0;
5317         }
5318
5319         /* Following flags don't use groups */
5320         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5321                 return 0;
5322
5323         return 1;
5324 }
5325
5326 static int
5327 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5328 {
5329         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5330
5331         if (sd_degenerate(parent))
5332                 return 1;
5333
5334         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5335                 return 0;
5336
5337         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5338         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5339                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5340                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5341                                 SD_BALANCE_FORK |
5342                                 SD_BALANCE_EXEC |
5343                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5344                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5345                                 SD_PREFER_SIBLING |
5346                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5347                 if (nr_node_ids == 1)
5348                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5349         }
5350         if (~cflags & pflags)
5351                 return 0;
5352
5353         return 1;
5354 }
5355
5356 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5357 {
5358         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5359
5360         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5361         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5362         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5363         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5364         free_cpumask_var(rd->online);
5365         free_cpumask_var(rd->span);
5366         kfree(rd);
5367 }
5368
5369 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5370 {
5371         struct root_domain *old_rd = NULL;
5372         unsigned long flags;
5373
5374         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5375
5376         if (rq->rd) {
5377                 old_rd = rq->rd;
5378
5379                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5380                         set_rq_offline(rq);
5381
5382                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5383
5384                 /*
5385                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5386                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5387                  * in this function:
5388                  */
5389                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5390                         old_rd = NULL;
5391         }
5392
5393         atomic_inc(&rd->refcount);
5394         rq->rd = rd;
5395
5396         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5397         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5398                 set_rq_online(rq);
5399
5400         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5401
5402         if (old_rd)
5403                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5404 }
5405
5406 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5407 {
5408         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5409
5410         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5411                 goto out;
5412         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5413                 goto free_span;
5414         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5415                 goto free_online;
5416         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5417                 goto free_dlo_mask;
5418
5419         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5420         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5421                 goto free_dlo_mask;
5422
5423         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5424                 goto free_rto_mask;
5425         return 0;
5426
5427 free_rto_mask:
5428         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5429 free_dlo_mask:
5430         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5431 free_online:
5432         free_cpumask_var(rd->online);
5433 free_span:
5434         free_cpumask_var(rd->span);
5435 out:
5436         return -ENOMEM;
5437 }
5438
5439 /*
5440  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5441  * members (mimicking the global state we have today).
5442  */
5443 struct root_domain def_root_domain;
5444
5445 static void init_defrootdomain(void)
5446 {
5447         init_rootdomain(&def_root_domain);
5448
5449         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5450 }
5451
5452 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5453 {
5454         struct root_domain *rd;
5455
5456         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5457         if (!rd)
5458                 return NULL;
5459
5460         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5461                 kfree(rd);
5462                 return NULL;
5463         }
5464
5465         return rd;
5466 }
5467
5468 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5469 {
5470         struct sched_group *tmp, *first;
5471
5472         if (!sg)
5473                 return;
5474
5475         first = sg;
5476         do {
5477                 tmp = sg->next;
5478
5479                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5480                         kfree(sg->sgc);
5481
5482                 kfree(sg);
5483                 sg = tmp;
5484         } while (sg != first);
5485 }
5486
5487 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5488 {
5489         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5490
5491         /*
5492          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5493          * nuke them all.
5494          */
5495         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5496                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5497         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5498                 kfree(sd->groups->sgc);
5499                 kfree(sd->groups);
5500         }
5501         kfree(sd);
5502 }
5503
5504 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5505 {
5506         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5507 }
5508
5509 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5510 {
5511         for (; sd; sd = sd->parent)
5512                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5513 }
5514
5515 /*
5516  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5517  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5518  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5519  *
5520  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5521  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5522  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5523  */
5524 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5525 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5526 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5527 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5528 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5529 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5530
5531 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5532 {
5533         struct sched_domain *sd;
5534         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5535         int id = cpu;
5536         int size = 1;
5537
5538         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5539         if (sd) {
5540                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5541                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5542                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5543         }
5544         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5545
5546         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5547         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5548         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5549
5550         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5551         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5552
5553         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5554         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5555 }
5556
5557 /*
5558  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5559  * hold the hotplug lock.
5560  */
5561 static void
5562 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5563 {
5564         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5565         struct sched_domain *tmp;
5566
5567         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5568         for (tmp = sd; tmp; ) {
5569                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5570                 if (!parent)
5571                         break;
5572
5573                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5574                         tmp->parent = parent->parent;
5575                         if (parent->parent)
5576                                 parent->parent->child = tmp;
5577                         /*
5578                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5579                          * degenerate parent; the spans match for this
5580                          * so the property transfers.
5581                          */
5582                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5583                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5584                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5585                 } else
5586                         tmp = tmp->parent;
5587         }
5588
5589         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5590                 tmp = sd;
5591                 sd = sd->parent;
5592                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5593                 if (sd)
5594                         sd->child = NULL;
5595         }
5596
5597         sched_domain_debug(sd, cpu);
5598
5599         rq_attach_root(rq, rd);
5600         tmp = rq->sd;
5601         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5602         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5603
5604         update_top_cache_domain(cpu);
5605 }
5606
5607 /* cpus with isolated domains */
5608 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5609
5610 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5611 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5612 {
5613         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5614         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5615         return 1;
5616 }
5617
5618 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5619
5620 struct s_data {
5621         struct sched_domain ** __percpu sd;
5622         struct root_domain      *rd;
5623 };
5624
5625 enum s_alloc {
5626         sa_rootdomain,
5627         sa_sd,
5628         sa_sd_storage,
5629         sa_none,
5630 };
5631
5632 /*
5633  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5634  * domain traversal.
5635  *
5636  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5637  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5638  * range.
5639  *
5640  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5641  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5642  * cpu they're built on, so check that.
5643  *
5644  */
5645 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5646 {
5647         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5648         struct sd_data *sdd = sd->private;
5649         struct sched_domain *sibling;
5650         int i;
5651
5652         for_each_cpu(i, span) {
5653                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5654                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5655                         continue;
5656
5657                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5658         }
5659 }
5660
5661 /*
5662  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5663  * of this group that's also in the iteration mask.
5664  */
5665 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5666 {
5667         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5668 }
5669
5670 static int
5671 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5672 {
5673         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5674         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5675         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5676         struct sd_data *sdd = sd->private;
5677         struct sched_domain *child;
5678         int i;
5679
5680         cpumask_clear(covered);
5681
5682         for_each_cpu(i, span) {
5683                 struct cpumask *sg_span;
5684
5685                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5686                         continue;
5687
5688                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5689
5690                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5691                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5692                         continue;
5693
5694                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5695                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5696
5697                 if (!sg)
5698                         goto fail;
5699
5700                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5701                 if (child->child) {
5702                         child = child->child;
5703                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5704                 } else
5705                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5706
5707                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5708
5709                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
5710                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
5711                         build_group_mask(sd, sg);
5712
5713                 /*
5714                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
5715                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5716                  * die on a /0 trap.
5717                  */
5718                 sg->sgc->capacity = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5719                 sg->sgc->capacity_orig = sg->sgc->capacity;
5720
5721                 /*
5722                  * Make sure the first group of this domain contains the
5723                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5724                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5725                  */
5726                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5727                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5728                         groups = sg;
5729
5730                 if (!first)
5731                         first = sg;
5732                 if (last)
5733                         last->next = sg;
5734                 last = sg;
5735                 last->next = first;
5736         }
5737         sd->groups = groups;
5738
5739         return 0;
5740
5741 fail:
5742         free_sched_groups(first, 0);
5743
5744         return -ENOMEM;
5745 }
5746
5747 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5748 {
5749         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5750         struct sched_domain *child = sd->child;
5751
5752         if (child)
5753                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5754
5755         if (sg) {
5756                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5757                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
5758                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
5759         }
5760
5761         return cpu;
5762 }
5763
5764 /*
5765  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5766  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5767  * and ->cpu_capacity to 0.
5768  *
5769  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5770  */
5771 static int
5772 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5773 {
5774         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5775         struct sd_data *sdd = sd->private;
5776         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5777         struct cpumask *covered;
5778         int i;
5779
5780         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5781         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5782
5783         if (cpu != cpumask_first(span))
5784                 return 0;
5785
5786         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5787         covered = sched_domains_tmpmask;
5788
5789         cpumask_clear(covered);
5790
5791         for_each_cpu(i, span) {
5792                 struct sched_group *sg;
5793                 int group, j;
5794
5795                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5796                         continue;
5797
5798                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5799                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5800
5801                 for_each_cpu(j, span) {
5802                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5803                                 continue;
5804
5805                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5806                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5807                 }
5808
5809                 if (!first)
5810                         first = sg;
5811                 if (last)
5812                         last->next = sg;
5813                 last = sg;
5814         }
5815         last->next = first;
5816
5817         return 0;
5818 }
5819
5820 /*
5821  * Initialize sched groups cpu_capacity.
5822  *
5823  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
5824  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5825  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
5826  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
5827  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
5828  * group having less cpu_capacity.
5829  */
5830 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
5831 {
5832         struct sched_group *sg = sd->groups;
5833
5834         WARN_ON(!sg);
5835
5836         do {
5837                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5838                 sg = sg->next;
5839         } while (sg != sd->groups);
5840
5841         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5842                 return;
5843
5844         update_group_capacity(sd, cpu);
5845         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5846 }
5847
5848 /*
5849  * Initializers for schedule domains
5850  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5851  */
5852
5853 static int default_relax_domain_level = -1;
5854 int sched_domain_level_max;
5855
5856 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5857 {
5858         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5859                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5860
5861         return 1;
5862 }
5863 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5864
5865 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5866                                  struct sched_domain_attr *attr)
5867 {
5868         int request;
5869
5870         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5871                 if (default_relax_domain_level < 0)
5872                         return;
5873                 else
5874                         request = default_relax_domain_level;
5875         } else
5876                 request = attr->relax_domain_level;
5877         if (request < sd->level) {
5878                 /* turn off idle balance on this domain */
5879                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5880         } else {
5881                 /* turn on idle balance on this domain */
5882                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5883         }
5884 }
5885
5886 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5887 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5888
5889 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5890                                  const struct cpumask *cpu_map)
5891 {
5892         switch (what) {
5893         case sa_rootdomain:
5894                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5895                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5896         case sa_sd:
5897                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5898         case sa_sd_storage:
5899                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5900         case sa_none:
5901                 break;
5902         }
5903 }
5904
5905 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5906                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5907 {
5908         memset(d, 0, sizeof(*d));
5909
5910         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5911                 return sa_sd_storage;
5912         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5913         if (!d->sd)
5914                 return sa_sd_storage;
5915         d->rd = alloc_rootdomain();
5916         if (!d->rd)
5917                 return sa_sd;
5918         return sa_rootdomain;
5919 }
5920
5921 /*
5922  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5923  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5924  * will not free the data we're using.
5925  */
5926 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5927 {
5928         struct sd_data *sdd = sd->private;
5929
5930         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5931         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5932
5933         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5934                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5935
5936         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
5937                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
5938 }
5939
5940 #ifdef CONFIG_NUMA
5941 static int sched_domains_numa_levels;
5942 static int *sched_domains_numa_distance;
5943 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5944 static int sched_domains_curr_level;
5945 #endif
5946
5947 /*
5948  * SD_flags allowed in topology descriptions.
5949  *
5950  * SD_SHARE_CPUPOWER      - describes SMT topologies
5951  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
5952  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
5953  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
5954  *
5955  * Odd one out:
5956  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
5957  */
5958 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
5959         (SD_SHARE_CPUPOWER |            \
5960          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
5961          SD_NUMA |                      \
5962          SD_ASYM_PACKING |              \
5963          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
5964
5965 static struct sched_domain *
5966 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5967 {
5968         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5969         int sd_weight, sd_flags = 0;
5970
5971 #ifdef CONFIG_NUMA
5972         /*
5973          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5974          */
5975         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5976 #endif
5977
5978         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
5979
5980         if (tl->sd_flags)
5981                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
5982         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
5983                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
5984                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
5985
5986         *sd = (struct sched_domain){
5987                 .min_interval           = sd_weight,
5988                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5989                 .busy_factor            = 32,
5990                 .imbalance_pct          = 125,
5991
5992                 .cache_nice_tries       = 0,
5993                 .busy_idx               = 0,
5994                 .idle_idx               = 0,
5995                 .newidle_idx            = 0,
5996                 .wake_idx               = 0,
5997                 .forkexec_idx           = 0,
5998
5999                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6000                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6001                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6002                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6003                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6004                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6005                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6006                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6007                                         | 0*SD_SERIALIZE
6008                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6009                                         | 0*SD_NUMA
6010                                         | sd_flags
6011                                         ,
6012
6013                 .last_balance           = jiffies,
6014                 .balance_interval       = sd_weight,
6015                 .smt_gain               = 0,
6016                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6017                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6018 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6019                 .name                   = tl->name,
6020 #endif
6021         };
6022
6023         /*
6024          * Convert topological properties into behaviour.
6025          */
6026
6027         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
6028                 sd->imbalance_pct = 110;
6029                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6030
6031         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6032                 sd->imbalance_pct = 117;
6033                 sd->cache_nice_tries = 1;
6034                 sd->busy_idx = 2;
6035
6036 #ifdef CONFIG_NUMA
6037         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6038                 sd->cache_nice_tries = 2;
6039                 sd->busy_idx = 3;
6040                 sd->idle_idx = 2;
6041
6042                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6043                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6044                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6045                                        SD_BALANCE_FORK |
6046                                        SD_WAKE_AFFINE);
6047                 }
6048
6049 #endif
6050         } else {
6051                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6052                 sd->cache_nice_tries = 1;
6053                 sd->busy_idx = 2;
6054                 sd->idle_idx = 1;
6055         }
6056
6057         sd->private = &tl->data;
6058
6059         return sd;
6060 }
6061
6062 /*
6063  * Topology list, bottom-up.
6064  */
6065 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6066 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6067         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6068 #endif
6069 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6070         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6071 #endif
6072         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6073         { NULL, },
6074 };
6075
6076 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6077
6078 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6079         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6080
6081 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6082 {
6083         sched_domain_topology = tl;
6084 }
6085
6086 #ifdef CONFIG_NUMA
6087
6088 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6089 {
6090         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6091 }
6092
6093 static void sched_numa_warn(const char *str)
6094 {
6095         static int done = false;
6096         int i,j;
6097
6098         if (done)
6099                 return;
6100
6101         done = true;
6102
6103         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6104
6105         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6106                 printk(KERN_WARNING "  ");
6107                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6108                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6109                 printk(KERN_CONT "\n");
6110         }
6111         printk(KERN_WARNING "\n");
6112 }
6113
6114 static bool find_numa_distance(int distance)
6115 {
6116         int i;
6117
6118         if (distance == node_distance(0, 0))
6119                 return true;
6120
6121         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6122                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6123                         return true;
6124         }
6125
6126         return false;
6127 }
6128
6129 static void sched_init_numa(void)
6130 {
6131         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6132         struct sched_domain_topology_level *tl;
6133         int level = 0;
6134         int i, j, k;
6135
6136         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6137         if (!sched_domains_numa_distance)
6138                 return;
6139
6140         /*
6141          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6142          * unique distances in the node_distance() table.
6143          *
6144          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6145          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6146          */
6147         next_distance = curr_distance;
6148         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6149                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6150                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6151                                 int distance = node_distance(i, k);
6152
6153                                 if (distance > curr_distance &&
6154                                     (distance < next_distance ||
6155                                      next_distance == curr_distance))
6156                                         next_distance = distance;
6157
6158                                 /*
6159                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6160                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6161                                  * equally connected to A.
6162                                  */
6163                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6164                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6165
6166                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6167                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6168                         }
6169                         if (next_distance != curr_distance) {
6170                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6171                                 sched_domains_numa_levels = level;
6172                                 curr_distance = next_distance;
6173                         } else break;
6174                 }
6175
6176                 /*
6177                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6178                  */
6179                 if (!sched_debug())
6180                         break;
6181         }
6182         /*
6183          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6184          * identity distance node_distance(i,i).
6185          *
6186          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6187          * numbers.
6188          */
6189
6190         /*
6191          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6192          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6193          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6194          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6195          * in other functions.
6196          *
6197          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6198          */
6199         sched_domains_numa_levels = 0;
6200
6201         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6202         if (!sched_domains_numa_masks)
6203                 return;
6204
6205         /*
6206          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6207          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6208          */
6209         for (i = 0; i < level; i++) {
6210                 sched_domains_numa_masks[i] =
6211                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6212                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6213                         return;
6214
6215                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6216                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6217                         if (!mask)
6218                                 return;
6219
6220                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6221
6222                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6223                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6224                                         continue;
6225
6226                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6227                         }
6228                 }
6229         }
6230
6231         /* Compute default topology size */
6232         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6233
6234         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6235                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6236         if (!tl)
6237                 return;
6238
6239         /*
6240          * Copy the default topology bits..
6241          */
6242         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6243                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6244
6245         /*
6246          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6247          */
6248         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6249                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6250                         .mask = sd_numa_mask,
6251                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6252                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6253                         .numa_level = j,
6254                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6255                 };
6256         }
6257
6258         sched_domain_topology = tl;
6259
6260         sched_domains_numa_levels = level;
6261 }
6262
6263 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6264 {
6265         int i, j;
6266         int node = cpu_to_node(cpu);
6267
6268         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6269                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6270                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6271                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6272                 }
6273         }
6274 }
6275
6276 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6277 {
6278         int i, j;
6279         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6280                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6281                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6282         }
6283 }
6284
6285 /*
6286  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6287  * are onlined.
6288  */
6289 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6290                                            unsigned long action,
6291                                            void *hcpu)
6292 {
6293         int cpu = (long)hcpu;
6294
6295         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6296         case CPU_ONLINE:
6297                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6298                 break;
6299
6300         case CPU_DEAD:
6301                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6302                 break;
6303
6304         default:
6305                 return NOTIFY_DONE;
6306         }
6307
6308         return NOTIFY_OK;
6309 }
6310 #else
6311 static inline void sched_init_numa(void)
6312 {
6313 }
6314
6315 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6316                                            unsigned long action,
6317                                            void *hcpu)
6318 {
6319         return 0;
6320 }
6321 #endif /* CONFIG_NUMA */
6322
6323 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6324 {
6325         struct sched_domain_topology_level *tl;
6326         int j;
6327
6328         for_each_sd_topology(tl) {
6329                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6330
6331                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6332                 if (!sdd->sd)
6333                         return -ENOMEM;
6334
6335                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6336                 if (!sdd->sg)
6337                         return -ENOMEM;
6338
6339                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6340                 if (!sdd->sgc)
6341                         return -ENOMEM;
6342
6343                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6344                         struct sched_domain *sd;
6345                         struct sched_group *sg;
6346                         struct sched_group_capacity *sgc;
6347
6348                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6349                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6350                         if (!sd)
6351                                 return -ENOMEM;
6352
6353                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6354
6355                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6356                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6357                         if (!sg)
6358                                 return -ENOMEM;
6359
6360                         sg->next = sg;
6361
6362                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6363
6364                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6365                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6366                         if (!sgc)
6367                                 return -ENOMEM;
6368
6369                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6370                 }
6371         }
6372
6373         return 0;
6374 }
6375
6376 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6377 {
6378         struct sched_domain_topology_level *tl;
6379         int j;
6380
6381         for_each_sd_topology(tl) {
6382                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6383
6384                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6385                         struct sched_domain *sd;
6386
6387                         if (sdd->sd) {
6388                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6389                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6390                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6391                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6392                         }
6393
6394                         if (sdd->sg)
6395                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6396                         if (sdd->sgc)
6397                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6398                 }
6399                 free_percpu(sdd->sd);
6400                 sdd->sd = NULL;
6401                 free_percpu(sdd->sg);
6402                 sdd->sg = NULL;
6403                 free_percpu(sdd->sgc);
6404                 sdd->sgc = NULL;
6405         }
6406 }
6407
6408 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6409                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6410                 struct sched_domain *child, int cpu)
6411 {
6412         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6413         if (!sd)
6414                 return child;
6415
6416         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6417         if (child) {
6418                 sd->level = child->level + 1;
6419                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6420                 child->parent = sd;
6421                 sd->child = child;
6422         }
6423         set_domain_attribute(sd, attr);
6424
6425         return sd;
6426 }
6427
6428 /*
6429  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6430  * to the individual cpus
6431  */
6432 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6433                                struct sched_domain_attr *attr)
6434 {
6435         enum s_alloc alloc_state;
6436         struct sched_domain *sd;
6437         struct s_data d;
6438         int i, ret = -ENOMEM;
6439
6440         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6441         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6442                 goto error;
6443
6444         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6445         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6446                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6447
6448                 sd = NULL;
6449                 for_each_sd_topology(tl) {
6450                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6451                         if (tl == sched_domain_topology)
6452                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6453                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6454                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6455                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6456                                 break;
6457                 }
6458         }
6459
6460         /* Build the groups for the domains */
6461         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6462                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6463                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6464                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6465                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6466                                         goto error;
6467                         } else {
6468                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6469                                         goto error;
6470                         }
6471                 }
6472         }
6473
6474         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6475         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6476                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6477                         continue;
6478
6479                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6480                         claim_allocations(i, sd);
6481                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6482                 }
6483         }
6484
6485         /* Attach the domains */
6486         rcu_read_lock();
6487         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6488                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6489                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6490         }
6491         rcu_read_unlock();
6492
6493         ret = 0;
6494 error:
6495         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6496         return ret;
6497 }
6498
6499 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6500 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6501 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6502                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6503
6504 /*
6505  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6506  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6507  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6508  */
6509 static cpumask_var_t fallback_doms;
6510
6511 /*
6512  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6513  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6514  * or 0 if it stayed the same.
6515  */
6516 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6517 {
6518         return 0;
6519 }
6520
6521 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6522 {
6523         int i;
6524         cpumask_var_t *doms;
6525
6526         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6527         if (!doms)
6528                 return NULL;
6529         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6530                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6531                         free_sched_domains(doms, i);
6532                         return NULL;
6533                 }
6534         }
6535         return doms;
6536 }
6537
6538 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6539 {
6540         unsigned int i;
6541         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6542                 free_cpumask_var(doms[i]);
6543         kfree(doms);
6544 }
6545
6546 /*
6547  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6548  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6549  * exclude other special cases in the future.
6550  */
6551 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6552 {
6553         int err;
6554
6555         arch_update_cpu_topology();
6556         ndoms_cur = 1;
6557         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6558         if (!doms_cur)
6559                 doms_cur = &fallback_doms;
6560         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6561         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6562         register_sched_domain_sysctl();
6563
6564         return err;
6565 }
6566
6567 /*
6568  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6569  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6570  */
6571 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6572 {
6573         int i;
6574
6575         rcu_read_lock();
6576         for_each_cpu(i, cpu_map)
6577                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6578         rcu_read_unlock();
6579 }
6580
6581 /* handle null as "default" */
6582 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6583                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6584 {
6585         struct sched_domain_attr tmp;
6586
6587         /* fast path */
6588         if (!new && !cur)
6589                 return 1;
6590
6591         tmp = SD_ATTR_INIT;
6592         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6593                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6594                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6595 }
6596
6597 /*
6598  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6599  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6600  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6601  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6602  *
6603  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6604  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6605  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6606  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6607  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6608  * it as it is.
6609  *
6610  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6611  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6612  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6613  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6614  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6615  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6616  *
6617  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6618  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6619  * and it will not create the default domain.
6620  *
6621  * Call with hotplug lock held
6622  */
6623 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6624                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6625 {
6626         int i, j, n;
6627         int new_topology;
6628
6629         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6630
6631         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6632         unregister_sched_domain_sysctl();
6633
6634         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6635         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6636
6637         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6638
6639         /* Destroy deleted domains */
6640         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6641                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6642                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6643                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6644                                 goto match1;
6645                 }
6646                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6647                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6648 match1:
6649                 ;
6650         }
6651
6652         n = ndoms_cur;
6653         if (doms_new == NULL) {
6654                 n = 0;
6655                 doms_new = &fallback_doms;
6656                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6657                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6658         }
6659
6660         /* Build new domains */
6661         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6662                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6663                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6664                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6665                                 goto match2;
6666                 }
6667                 /* no match - add a new doms_new */
6668                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6669 match2:
6670                 ;
6671         }
6672
6673         /* Remember the new sched domains */
6674         if (doms_cur != &fallback_doms)
6675                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6676         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6677         doms_cur = doms_new;
6678         dattr_cur = dattr_new;
6679         ndoms_cur = ndoms_new;
6680
6681         register_sched_domain_sysctl();
6682
6683         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6684 }
6685
6686 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6687
6688 /*
6689  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6690  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6691  * around partition_sched_domains().
6692  *
6693  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6694  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6695  */
6696 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6697                              void *hcpu)
6698 {
6699         switch (action) {
6700         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6701         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6702
6703                 /*
6704                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6705                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6706                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6707                  * domain, ignoring cpusets.
6708                  */
6709                 num_cpus_frozen--;
6710                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6711                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6712                         break;
6713                 }
6714
6715                 /*
6716                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6717                  * restore the original sched domains by considering the
6718                  * cpuset configurations.
6719                  */
6720
6721         case CPU_ONLINE:
6722         case CPU_DOWN_FAILED:
6723                 cpuset_update_active_cpus(true);
6724                 break;
6725         default:
6726                 return NOTIFY_DONE;
6727         }
6728         return NOTIFY_OK;
6729 }
6730
6731 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6732                                void *hcpu)
6733 {
6734         switch (action) {
6735         case CPU_DOWN_PREPARE:
6736                 cpuset_update_active_cpus(false);
6737                 break;
6738         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6739                 num_cpus_frozen++;
6740                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6741                 break;
6742         default:
6743                 return NOTIFY_DONE;
6744         }
6745         return NOTIFY_OK;
6746 }
6747
6748 void __init sched_init_smp(void)
6749 {
6750         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6751
6752         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6753         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6754
6755         sched_init_numa();
6756
6757         /*
6758          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6759          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6760          * happen.
6761          */
6762         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6763         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6764         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6765         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6766                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6767         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6768
6769         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6770         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6771         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6772
6773         init_hrtick();
6774
6775         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6776         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6777                 BUG();
6778         sched_init_granularity();
6779         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6780
6781         init_sched_rt_class();
6782         init_sched_dl_class();
6783 }
6784 #else
6785 void __init sched_init_smp(void)
6786 {
6787         sched_init_granularity();
6788 }
6789 #endif /* CONFIG_SMP */
6790
6791 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6792
6793 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6794 {
6795         return in_lock_functions(addr) ||
6796                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6797                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6798 }
6799
6800 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6801 /*
6802  * Default task group.
6803  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6804  */
6805 struct task_group root_task_group;
6806 LIST_HEAD(task_groups);
6807 #endif
6808
6809 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6810
6811 void __init sched_init(void)
6812 {
6813         int i, j;
6814         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6815
6816 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6817         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6818 #endif
6819 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6820         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6821 #endif
6822 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6823         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6824 #endif
6825         if (alloc_size) {
6826                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6827
6828 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6829                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6830                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6831
6832                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6833                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6834
6835 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6836 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6837                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6838                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6839
6840                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6841                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6842
6843 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6844 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6845                 for_each_possible_cpu(i) {
6846                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6847                         ptr += cpumask_size();
6848                 }
6849 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6850         }
6851
6852         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6853                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6854         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6855                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6856
6857 #ifdef CONFIG_SMP
6858         init_defrootdomain();
6859 #endif
6860
6861 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6862         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6863                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6864 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6865
6866 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6867         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6868         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6869         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6870         autogroup_init(&init_task);
6871
6872 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6873
6874         for_each_possible_cpu(i) {
6875                 struct rq *rq;
6876
6877                 rq = cpu_rq(i);
6878                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6879                 rq->nr_running = 0;
6880                 rq->calc_load_active = 0;
6881                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6882                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6883                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6884                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6885 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6886                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6887                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6888                 /*
6889                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6890                  *
6891                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6892                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6893                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6894                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6895                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6896                  * (se->load.weight).
6897                  *
6898                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6899                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6900                  * then A0's share of the cpu resource is:
6901                  *
6902                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6903                  *
6904                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6905                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6906                  */
6907                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6908                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6909 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6910
6911                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6912 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6913                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6914 #endif
6915
6916                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6917                         rq->cpu_load[j] = 0;
6918
6919                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6920
6921 #ifdef CONFIG_SMP
6922                 rq->sd = NULL;
6923                 rq->rd = NULL;
6924                 rq->cpu_capacity = SCHED_POWER_SCALE;
6925                 rq->post_schedule = 0;
6926                 rq->active_balance = 0;
6927                 rq->next_balance = jiffies;
6928                 rq->push_cpu = 0;
6929                 rq->cpu = i;
6930                 rq->online = 0;
6931                 rq->idle_stamp = 0;
6932                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6933                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6934
6935                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6936
6937                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6938 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6939                 rq->nohz_flags = 0;
6940 #endif
6941 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6942                 rq->last_sched_tick = 0;
6943 #endif
6944 #endif
6945                 init_rq_hrtick(rq);
6946                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6947         }
6948
6949         set_load_weight(&init_task);
6950
6951 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6952         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6953 #endif
6954
6955         /*
6956          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6957          */
6958         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6959         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6960
6961         /*
6962          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6963          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6964          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6965          * when this runqueue becomes "idle".
6966          */
6967         init_idle(current, smp_processor_id());
6968
6969         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6970
6971         /*
6972          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6973          */
6974         current->sched_class = &fair_sched_class;
6975
6976 #ifdef CONFIG_SMP
6977         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6978         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6979         if (cpu_isolated_map == NULL)
6980                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6981         idle_thread_set_boot_cpu();
6982         set_cpu_rq_start_time();
6983 #endif
6984         init_sched_fair_class();
6985
6986         scheduler_running = 1;
6987 }
6988
6989 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6990 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6991 {
6992         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6993
6994         return (nested == preempt_offset);
6995 }
6996
6997 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6998 {
6999         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7000
7001         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7002         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7003              !is_idle_task(current)) ||
7004             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7005                 return;
7006         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7007                 return;
7008         prev_jiffy = jiffies;
7009
7010         printk(KERN_ERR
7011                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7012                         file, line);
7013         printk(KERN_ERR
7014                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7015                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7016                         current->pid, current->comm);
7017
7018         debug_show_held_locks(current);
7019         if (irqs_disabled())
7020                 print_irqtrace_events(current);
7021 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7022         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7023                 pr_err("Preemption disabled at:");
7024                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7025                 pr_cont("\n");
7026         }
7027 #endif
7028         dump_stack();
7029 }
7030 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7031 #endif
7032
7033 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7034 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7035 {
7036         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7037         struct sched_attr attr = {
7038                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7039         };
7040         int old_prio = p->prio;
7041         int on_rq;
7042
7043         on_rq = p->on_rq;
7044         if (on_rq)
7045                 dequeue_task(rq, p, 0);
7046         __setscheduler(rq, p, &attr);
7047         if (on_rq) {
7048                 enqueue_task(rq, p, 0);
7049                 resched_task(rq->curr);
7050         }
7051
7052         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7053 }
7054
7055 void normalize_rt_tasks(void)
7056 {
7057         struct task_struct *g, *p;
7058         unsigned long flags;
7059         struct rq *rq;
7060
7061         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7062         do_each_thread(g, p) {
7063                 /*
7064                  * Only normalize user tasks:
7065                  */
7066                 if (!p->mm)
7067                         continue;
7068
7069                 p->se.exec_start                = 0;
7070 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7071                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7072                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7073                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7074 #endif
7075
7076                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7077                         /*
7078                          * Renice negative nice level userspace
7079                          * tasks back to 0:
7080                          */
7081                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7082                                 set_user_nice(p, 0);
7083                         continue;
7084                 }
7085
7086                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7087                 rq = __task_rq_lock(p);
7088
7089                 normalize_task(rq, p);
7090
7091                 __task_rq_unlock(rq);
7092                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7093         } while_each_thread(g, p);
7094
7095         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7096 }
7097
7098 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7099
7100 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7101 /*
7102  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7103  *
7104  * They can only be called when the whole system has been
7105  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7106  * activity can take place. Using them for anything else would
7107  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7108  * under any other configuration.
7109  */
7110
7111 /**
7112  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7113  * @cpu: the processor in question.
7114  *
7115  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7116  *
7117  * Return: The current task for @cpu.
7118  */
7119 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7120 {
7121         return cpu_curr(cpu);
7122 }
7123
7124 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7125
7126 #ifdef CONFIG_IA64
7127 /**
7128  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7129  * @cpu: the processor in question.
7130  * @p: the task pointer to set.
7131  *
7132  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7133  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7134  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7135  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7136  * and caller must save the original value of the current task (see
7137  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7138  * re-starting the system.
7139  *
7140  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7141  */
7142 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7143 {
7144         cpu_curr(cpu) = p;
7145 }
7146
7147 #endif
7148
7149 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7150 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7151 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7152
7153 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7154 {
7155         free_fair_sched_group(tg);
7156         free_rt_sched_group(tg);
7157         autogroup_free(tg);
7158         kfree(tg);
7159 }
7160
7161 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7162 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7163 {
7164         struct task_group *tg;
7165
7166         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7167         if (!tg)
7168                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7169
7170         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7171                 goto err;
7172
7173         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7174                 goto err;
7175
7176         return tg;
7177
7178 err:
7179         free_sched_group(tg);
7180         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7181 }
7182
7183 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7184 {
7185         unsigned long flags;
7186
7187         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7188         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7189
7190         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7191
7192         tg->parent = parent;
7193         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7194         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7195         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7196 }
7197
7198 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7199 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7200 {
7201         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7202         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7203 }
7204
7205 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7206 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7207 {
7208         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7209         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7210 }
7211
7212 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7213 {
7214         unsigned long flags;
7215         int i;
7216
7217         /* end participation in shares distribution */
7218         for_each_possible_cpu(i)
7219                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7220
7221         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7222         list_del_rcu(&tg->list);
7223         list_del_rcu(&tg->siblings);
7224         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7225 }
7226
7227 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7228  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7229  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7230  *      reflect its new group.
7231  */
7232 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7233 {
7234         struct task_group *tg;
7235         int on_rq, running;
7236         unsigned long flags;
7237         struct rq *rq;
7238
7239         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7240
7241         running = task_current(rq, tsk);
7242         on_rq = tsk->on_rq;
7243
7244         if (on_rq)
7245                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7246         if (unlikely(running))
7247                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7248
7249         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7250                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7251                           struct task_group, css);
7252         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7253         tsk->sched_task_group = tg;
7254
7255 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7256         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7257                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7258         else
7259 #endif
7260                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7261
7262         if (unlikely(running))
7263                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7264         if (on_rq)
7265                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7266
7267         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7268 }
7269 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7270
7271 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7272 /*
7273  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7274  */
7275 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7276
7277 /* Must be called with tasklist_lock held */
7278 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7279 {
7280         struct task_struct *g, *p;
7281
7282         do_each_thread(g, p) {
7283                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7284                         return 1;
7285         } while_each_thread(g, p);
7286
7287         return 0;
7288 }
7289
7290 struct rt_schedulable_data {
7291         struct task_group *tg;
7292         u64 rt_period;
7293         u64 rt_runtime;
7294 };
7295
7296 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7297 {
7298         struct rt_schedulable_data *d = data;
7299         struct task_group *child;
7300         unsigned long total, sum = 0;
7301         u64 period, runtime;
7302
7303         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7304         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7305
7306         if (tg == d->tg) {
7307                 period = d->rt_period;
7308                 runtime = d->rt_runtime;
7309         }
7310
7311         /*
7312          * Cannot have more runtime than the period.
7313          */
7314         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7315                 return -EINVAL;
7316
7317         /*
7318          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7319          */
7320         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7321                 return -EBUSY;
7322
7323         total = to_ratio(period, runtime);
7324
7325         /*
7326          * Nobody can have more than the global setting allows.
7327          */
7328         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7329                 return -EINVAL;
7330
7331         /*
7332          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7333          */
7334         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7335                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7336                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7337
7338                 if (child == d->tg) {
7339                         period = d->rt_period;
7340                         runtime = d->rt_runtime;
7341                 }
7342
7343                 sum += to_ratio(period, runtime);
7344         }
7345
7346         if (sum > total)
7347                 return -EINVAL;
7348
7349         return 0;
7350 }
7351
7352 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7353 {
7354         int ret;
7355
7356         struct rt_schedulable_data data = {
7357                 .tg = tg,
7358                 .rt_period = period,
7359                 .rt_runtime = runtime,
7360         };
7361
7362         rcu_read_lock();
7363         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7364         rcu_read_unlock();
7365
7366         return ret;
7367 }
7368
7369 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7370                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7371 {
7372         int i, err = 0;
7373
7374         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7375         read_lock(&tasklist_lock);
7376         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7377         if (err)
7378                 goto unlock;
7379
7380         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7381         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7382         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7383
7384         for_each_possible_cpu(i) {
7385                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7386
7387                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7388                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7389                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7390         }
7391         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7392 unlock:
7393         read_unlock(&tasklist_lock);
7394         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7395
7396         return err;
7397 }
7398
7399 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7400 {
7401         u64 rt_runtime, rt_period;
7402
7403         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7404         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7405         if (rt_runtime_us < 0)
7406                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7407
7408         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7409 }
7410
7411 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7412 {
7413         u64 rt_runtime_us;
7414
7415         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7416                 return -1;
7417
7418         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7419         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7420         return rt_runtime_us;
7421 }
7422
7423 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7424 {
7425         u64 rt_runtime, rt_period;
7426
7427         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7428         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7429
7430         if (rt_period == 0)
7431                 return -EINVAL;
7432
7433         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7434 }
7435
7436 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7437 {
7438         u64 rt_period_us;
7439
7440         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7441         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7442         return rt_period_us;
7443 }
7444 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7445
7446 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7447 static int sched_rt_global_constraints(void)
7448 {
7449         int ret = 0;
7450
7451         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7452         read_lock(&tasklist_lock);
7453         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7454         read_unlock(&tasklist_lock);
7455         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7456
7457         return ret;
7458 }
7459
7460 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7461 {
7462         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7463         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7464                 return 0;
7465
7466         return 1;
7467 }
7468
7469 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7470 static int sched_rt_global_constraints(void)
7471 {
7472         unsigned long flags;
7473         int i, ret = 0;
7474
7475         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7476         for_each_possible_cpu(i) {
7477                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7478
7479                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7480                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7481                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7482         }
7483         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7484
7485         return ret;
7486 }
7487 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7488
7489 static int sched_dl_global_constraints(void)
7490 {
7491         u64 runtime = global_rt_runtime();
7492         u64 period = global_rt_period();
7493         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7494         int cpu, ret = 0;
7495         unsigned long flags;
7496
7497         /*
7498          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7499          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7500          * any of the root_domains.
7501          *
7502          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7503          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7504          * solutions is welcome!
7505          */
7506         for_each_possible_cpu(cpu) {
7507                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7508
7509                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7510                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7511                         ret = -EBUSY;
7512                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7513
7514                 if (ret)
7515                         break;
7516         }
7517
7518         return ret;
7519 }
7520
7521 static void sched_dl_do_global(void)
7522 {
7523         u64 new_bw = -1;
7524         int cpu;
7525         unsigned long flags;
7526
7527         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7528         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7529
7530         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7531                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7532
7533         /*
7534          * FIXME: As above...
7535          */
7536         for_each_possible_cpu(cpu) {
7537                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7538
7539                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7540                 dl_b->bw = new_bw;
7541                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7542         }
7543 }
7544
7545 static int sched_rt_global_validate(void)
7546 {
7547         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7548                 return -EINVAL;
7549
7550         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7551                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7552                 return -EINVAL;
7553
7554         return 0;
7555 }
7556
7557 static void sched_rt_do_global(void)
7558 {
7559         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7560         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7561 }
7562
7563 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7564                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7565                 loff_t *ppos)
7566 {
7567         int old_period, old_runtime;
7568         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7569         int ret;
7570
7571         mutex_lock(&mutex);
7572         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7573         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7574
7575         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7576
7577         if (!ret && write) {
7578                 ret = sched_rt_global_validate();
7579                 if (ret)
7580                         goto undo;
7581
7582                 ret = sched_rt_global_constraints();
7583                 if (ret)
7584                         goto undo;
7585
7586                 ret = sched_dl_global_constraints();
7587                 if (ret)
7588                         goto undo;
7589
7590                 sched_rt_do_global();
7591                 sched_dl_do_global();
7592         }
7593         if (0) {
7594 undo:
7595                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7596                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7597         }
7598         mutex_unlock(&mutex);
7599
7600         return ret;
7601 }
7602
7603 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7604                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7605                 loff_t *ppos)
7606 {
7607         int ret;
7608         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7609
7610         mutex_lock(&mutex);
7611         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7612         /* make sure that internally we keep jiffies */
7613         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7614         if (!ret && write) {
7615                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7616                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7617         }
7618         mutex_unlock(&mutex);
7619         return ret;
7620 }
7621
7622 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7623
7624 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7625 {
7626         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7627 }
7628
7629 static struct cgroup_subsys_state *
7630 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7631 {
7632         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7633         struct task_group *tg;
7634
7635         if (!parent) {
7636                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7637                 return &root_task_group.css;
7638         }
7639
7640         tg = sched_create_group(parent);
7641         if (IS_ERR(tg))
7642                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7643
7644         return &tg->css;
7645 }
7646
7647 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7648 {
7649         struct task_group *tg = css_tg(css);
7650         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7651
7652         if (parent)
7653                 sched_online_group(tg, parent);
7654         return 0;
7655 }
7656
7657 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7658 {
7659         struct task_group *tg = css_tg(css);
7660
7661         sched_destroy_group(tg);
7662 }
7663
7664 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7665 {
7666         struct task_group *tg = css_tg(css);
7667
7668         sched_offline_group(tg);
7669 }
7670
7671 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7672                                  struct cgroup_taskset *tset)
7673 {
7674         struct task_struct *task;
7675
7676         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7677 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7678                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7679                         return -EINVAL;
7680 #else
7681                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7682                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7683                         return -EINVAL;
7684 #endif
7685         }
7686         return 0;
7687 }
7688
7689 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7690                               struct cgroup_taskset *tset)
7691 {
7692         struct task_struct *task;
7693
7694         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7695                 sched_move_task(task);
7696 }
7697
7698 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7699                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7700                             struct task_struct *task)
7701 {
7702         /*
7703          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7704          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7705          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7706          */
7707         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7708                 return;
7709
7710         sched_move_task(task);
7711 }
7712
7713 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7714 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7715                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7716 {
7717         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7718 }
7719
7720 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7721                                struct cftype *cft)
7722 {
7723         struct task_group *tg = css_tg(css);
7724
7725         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7726 }
7727
7728 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7729 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7730
7731 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7732 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7733
7734 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7735
7736 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7737 {
7738         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7739         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7740
7741         if (tg == &root_task_group)
7742                 return -EINVAL;
7743
7744         /*
7745          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7746          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7747          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7748          */
7749         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7750                 return -EINVAL;
7751
7752         /*
7753          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7754          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7755          * feasibility.
7756          */
7757         if (period > max_cfs_quota_period)
7758                 return -EINVAL;
7759
7760         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7761         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7762         if (ret)
7763                 goto out_unlock;
7764
7765         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7766         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7767         /*
7768          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7769          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7770          */
7771         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7772                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7773         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7774         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7775         cfs_b->quota = quota;
7776
7777         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7778         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7779         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7780                 /* force a reprogram */
7781                 cfs_b->timer_active = 0;
7782                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7783         }
7784         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7785
7786         for_each_possible_cpu(i) {
7787                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7788                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7789
7790                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7791                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7792                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7793
7794                 if (cfs_rq->throttled)
7795                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7796                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7797         }
7798         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7799                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7800 out_unlock:
7801         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7802
7803         return ret;
7804 }
7805
7806 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7807 {
7808         u64 quota, period;
7809
7810         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7811         if (cfs_quota_us < 0)
7812                 quota = RUNTIME_INF;
7813         else
7814                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7815
7816         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7817 }
7818
7819 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7820 {
7821         u64 quota_us;
7822
7823         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7824                 return -1;
7825
7826         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7827         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7828
7829         return quota_us;
7830 }
7831
7832 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7833 {
7834         u64 quota, period;
7835
7836         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7837         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7838
7839         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7840 }
7841
7842 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7843 {
7844         u64 cfs_period_us;
7845
7846         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7847         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7848
7849         return cfs_period_us;
7850 }
7851
7852 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7853                                   struct cftype *cft)
7854 {
7855         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7856 }
7857
7858 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7859                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7860 {
7861         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7862 }
7863
7864 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7865                                    struct cftype *cft)
7866 {
7867         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7868 }
7869
7870 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7871                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7872 {
7873         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7874 }
7875
7876 struct cfs_schedulable_data {
7877         struct task_group *tg;
7878         u64 period, quota;
7879 };
7880
7881 /*
7882  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7883  * note: units are usecs
7884  */
7885 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7886                                struct cfs_schedulable_data *d)
7887 {
7888         u64 quota, period;
7889
7890         if (tg == d->tg) {
7891                 period = d->period;
7892                 quota = d->quota;
7893         } else {
7894                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7895                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7896         }
7897
7898         /* note: these should typically be equivalent */
7899         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7900                 return RUNTIME_INF;
7901
7902         return to_ratio(period, quota);
7903 }
7904
7905 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7906 {
7907         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7908         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7909         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7910
7911         if (!tg->parent) {
7912                 quota = RUNTIME_INF;
7913         } else {
7914                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7915
7916                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7917                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7918
7919                 /*
7920                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7921                  * limit is set
7922                  */
7923                 if (quota == RUNTIME_INF)
7924                         quota = parent_quota;
7925                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7926                         return -EINVAL;
7927         }
7928         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7929
7930         return 0;
7931 }
7932
7933 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7934 {
7935         int ret;
7936         struct cfs_schedulable_data data = {
7937                 .tg = tg,
7938                 .period = period,
7939                 .quota = quota,
7940         };
7941
7942         if (quota != RUNTIME_INF) {
7943                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7944                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7945         }
7946
7947         rcu_read_lock();
7948         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7949         rcu_read_unlock();
7950
7951         return ret;
7952 }
7953
7954 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7955 {
7956         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7957         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7958
7959         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7960         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7961         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7962
7963         return 0;
7964 }
7965 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7966 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7967
7968 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7969 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7970                                 struct cftype *cft, s64 val)
7971 {
7972         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7973 }
7974
7975 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7976                                struct cftype *cft)
7977 {
7978         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7979 }
7980
7981 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7982                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7983 {
7984         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7985 }
7986
7987 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7988                                    struct cftype *cft)
7989 {
7990         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7991 }
7992 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7993
7994 static struct cftype cpu_files[] = {
7995 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7996         {
7997                 .name = "shares",
7998                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7999                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8000         },
8001 #endif
8002 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8003         {
8004                 .name = "cfs_quota_us",
8005                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8006                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8007         },
8008         {
8009                 .name = "cfs_period_us",
8010                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8011                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8012         },
8013         {
8014                 .name = "stat",
8015                 .seq_show = cpu_stats_show,
8016         },
8017 #endif
8018 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8019         {
8020                 .name = "rt_runtime_us",
8021                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8022                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8023         },
8024         {
8025                 .name = "rt_period_us",
8026                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8027                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8028         },
8029 #endif
8030         { }     /* terminate */
8031 };
8032
8033 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8034         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8035         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8036         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8037         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8038         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8039         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8040         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8041         .base_cftypes   = cpu_files,
8042         .early_init     = 1,
8043 };
8044
8045 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8046
8047 void dump_cpu_task(int cpu)
8048 {
8049         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8050         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8051 }