]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
Merge branch 'locking-core-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
604                 return;
605         resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
631                                 cpu = i;
632                                 goto unlock;
633                         }
634                 }
635         }
636
637         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
638                 cpu = housekeeping_any_cpu();
639 unlock:
640         rcu_read_unlock();
641         return cpu;
642 }
643 /*
644  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
645  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
646  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
647  * idle system the next event might even be infinite time into the
648  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
649  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
650  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
651  * wheel for the next timer event.
652  */
653 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
654 {
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656
657         if (cpu == smp_processor_id())
658                 return;
659
660         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
661                 smp_send_reschedule(cpu);
662         else
663                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
664 }
665
666 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
667 {
668         /*
669          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
670          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
671          * If needed we can still optimize that later with an
672          * empty IRQ.
673          */
674         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
675                 if (cpu != smp_processor_id() ||
676                     tick_nohz_tick_stopped())
677                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
678                 return true;
679         }
680
681         return false;
682 }
683
684 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
685 {
686         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
687                 wake_up_idle_cpu(cpu);
688 }
689
690 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
691 {
692         int cpu = smp_processor_id();
693
694         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
695                 return false;
696
697         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
698                 return true;
699
700         /*
701          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
702          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
703          */
704         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
705         return false;
706 }
707
708 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
709
710 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
711 {
712         return false;
713 }
714
715 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
716
717 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
718 bool sched_can_stop_tick(void)
719 {
720         /*
721          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
722          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
723          */
724         if (current->policy == SCHED_FIFO)
725                 return true;
726
727         /*
728          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
729          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
730          */
731         if (current->policy == SCHED_RR) {
732                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
733
734                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
735         }
736
737         /*
738          * More than one running task need preemption.
739          * nr_running update is assumed to be visible
740          * after IPI is sent from wakers.
741          */
742         if (this_rq()->nr_running > 1)
743                 return false;
744
745         return true;
746 }
747 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
748
749 void sched_avg_update(struct rq *rq)
750 {
751         s64 period = sched_avg_period();
752
753         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
754                 /*
755                  * Inline assembly required to prevent the compiler
756                  * optimising this loop into a divmod call.
757                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
758                  */
759                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
760                 rq->age_stamp += period;
761                 rq->rt_avg /= 2;
762         }
763 }
764
765 #endif /* CONFIG_SMP */
766
767 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
768                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
769 /*
770  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
771  * node and @up when leaving it for the final time.
772  *
773  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
774  */
775 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
776                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
777 {
778         struct task_group *parent, *child;
779         int ret;
780
781         parent = from;
782
783 down:
784         ret = (*down)(parent, data);
785         if (ret)
786                 goto out;
787         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
788                 parent = child;
789                 goto down;
790
791 up:
792                 continue;
793         }
794         ret = (*up)(parent, data);
795         if (ret || parent == from)
796                 goto out;
797
798         child = parent;
799         parent = parent->parent;
800         if (parent)
801                 goto up;
802 out:
803         return ret;
804 }
805
806 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
807 {
808         return 0;
809 }
810 #endif
811
812 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
813 {
814         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
815         struct load_weight *load = &p->se.load;
816
817         /*
818          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
819          */
820         if (idle_policy(p->policy)) {
821                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
822                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
823                 return;
824         }
825
826         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
827         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
828 }
829
830 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
831 {
832         update_rq_clock(rq);
833         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
834                 sched_info_queued(rq, p);
835         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
836 }
837
838 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
839 {
840         update_rq_clock(rq);
841         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
842                 sched_info_dequeued(rq, p);
843         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
844 }
845
846 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
847 {
848         if (task_contributes_to_load(p))
849                 rq->nr_uninterruptible--;
850
851         enqueue_task(rq, p, flags);
852 }
853
854 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
855 {
856         if (task_contributes_to_load(p))
857                 rq->nr_uninterruptible++;
858
859         dequeue_task(rq, p, flags);
860 }
861
862 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
863 {
864 /*
865  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
866  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
867  */
868 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
869         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
870 #endif
871 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
872         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
873
874         /*
875          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
876          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
877          * {soft,}irq region.
878          *
879          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
880          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
881          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
882          * monotonic.
883          *
884          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
885          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
886          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
887          * atomic ops.
888          */
889         if (irq_delta > delta)
890                 irq_delta = delta;
891
892         rq->prev_irq_time += irq_delta;
893         delta -= irq_delta;
894 #endif
895 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
896         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
897                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
898                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
899
900                 if (unlikely(steal > delta))
901                         steal = delta;
902
903                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
904                 delta -= steal;
905         }
906 #endif
907
908         rq->clock_task += delta;
909
910 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
911         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
912                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
913 #endif
914 }
915
916 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
917 {
918         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
919         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
920
921         if (stop) {
922                 /*
923                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
924                  * userspace knows about and won't get confused about.
925                  *
926                  * Also, it will make PI more or less work without too
927                  * much confusion -- but then, stop work should not
928                  * rely on PI working anyway.
929                  */
930                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
931
932                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
933         }
934
935         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
936
937         if (old_stop) {
938                 /*
939                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
940                  * it can die in pieces.
941                  */
942                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
943         }
944 }
945
946 /*
947  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
948  */
949 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
950 {
951         return p->static_prio;
952 }
953
954 /*
955  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
956  * without taking RT-inheritance into account. Might be
957  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
958  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
959  * estimator recalculates.
960  */
961 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
962 {
963         int prio;
964
965         if (task_has_dl_policy(p))
966                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
967         else if (task_has_rt_policy(p))
968                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
969         else
970                 prio = __normal_prio(p);
971         return prio;
972 }
973
974 /*
975  * Calculate the current priority, i.e. the priority
976  * taken into account by the scheduler. This value might
977  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
978  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
979  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
980  */
981 static int effective_prio(struct task_struct *p)
982 {
983         p->normal_prio = normal_prio(p);
984         /*
985          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
986          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
987          * to the normal priority:
988          */
989         if (!rt_prio(p->prio))
990                 return p->normal_prio;
991         return p->prio;
992 }
993
994 /**
995  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
996  * @p: the task in question.
997  *
998  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
999  */
1000 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1001 {
1002         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1007  * use the balance_callback list if you want balancing.
1008  *
1009  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1010  * balance_callback().
1011  */
1012 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1013                                        const struct sched_class *prev_class,
1014                                        int oldprio)
1015 {
1016         if (prev_class != p->sched_class) {
1017                 if (prev_class->switched_from)
1018                         prev_class->switched_from(rq, p);
1019
1020                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1021         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1022                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1023 }
1024
1025 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1026 {
1027         const struct sched_class *class;
1028
1029         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1030                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1031         } else {
1032                 for_each_class(class) {
1033                         if (class == rq->curr->sched_class)
1034                                 break;
1035                         if (class == p->sched_class) {
1036                                 resched_curr(rq);
1037                                 break;
1038                         }
1039                 }
1040         }
1041
1042         /*
1043          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1044          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1045          */
1046         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1047                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051 /*
1052  * This is how migration works:
1053  *
1054  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1055  *    stop_one_cpu().
1056  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1057  *    off the CPU)
1058  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1059  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1060  *    it and puts it into the right queue.
1061  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1062  *    is done.
1063  */
1064
1065 /*
1066  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1067  *
1068  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1069  */
1070 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1071 {
1072         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1073
1074         dequeue_task(rq, p, 0);
1075         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1076         set_task_cpu(p, new_cpu);
1077         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1078
1079         rq = cpu_rq(new_cpu);
1080
1081         raw_spin_lock(&rq->lock);
1082         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1083         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1084         enqueue_task(rq, p, 0);
1085         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1086
1087         return rq;
1088 }
1089
1090 struct migration_arg {
1091         struct task_struct *task;
1092         int dest_cpu;
1093 };
1094
1095 /*
1096  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1097  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1098  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1099  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1100  *
1101  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1102  * as the task is no longer on this CPU.
1103  */
1104 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1105 {
1106         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1107                 return rq;
1108
1109         /* Affinity changed (again). */
1110         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1111                 return rq;
1112
1113         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1114
1115         return rq;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1120  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1121  * 'pushing' onto another runqueue.
1122  */
1123 static int migration_cpu_stop(void *data)
1124 {
1125         struct migration_arg *arg = data;
1126         struct task_struct *p = arg->task;
1127         struct rq *rq = this_rq();
1128
1129         /*
1130          * The original target cpu might have gone down and we might
1131          * be on another cpu but it doesn't matter.
1132          */
1133         local_irq_disable();
1134         /*
1135          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1136          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1137          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1138          */
1139         sched_ttwu_pending();
1140
1141         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1142         raw_spin_lock(&rq->lock);
1143         /*
1144          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1145          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1146          * we're holding p->pi_lock.
1147          */
1148         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1149                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1150         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1151         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1152
1153         local_irq_enable();
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 /*
1158  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1159  * actually call this function.
1160  */
1161 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1162 {
1163         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1164         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1165 }
1166
1167 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1168 {
1169         struct rq *rq = task_rq(p);
1170         bool queued, running;
1171
1172         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1173
1174         queued = task_on_rq_queued(p);
1175         running = task_current(rq, p);
1176
1177         if (queued) {
1178                 /*
1179                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1180                  * holding rq->lock.
1181                  */
1182                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1183                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1184         }
1185         if (running)
1186                 put_prev_task(rq, p);
1187
1188         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1189
1190         if (running)
1191                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1192         if (queued)
1193                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1198  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1199  * is removed from the allowed bitmask.
1200  *
1201  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1202  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1203  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1204  */
1205 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1206                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1207 {
1208         unsigned long flags;
1209         struct rq *rq;
1210         unsigned int dest_cpu;
1211         int ret = 0;
1212
1213         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1214
1215         /*
1216          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1217          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1218          */
1219         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1220                 ret = -EINVAL;
1221                 goto out;
1222         }
1223
1224         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1225                 goto out;
1226
1227         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1228                 ret = -EINVAL;
1229                 goto out;
1230         }
1231
1232         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1233
1234         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1235         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1236                 goto out;
1237
1238         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1239         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1240                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1241                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1242                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1243                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1244                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1245                 return 0;
1246         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1247                 /*
1248                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1249                  * afterwards anyway.
1250                  */
1251                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1252                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1253                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1254         }
1255 out:
1256         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1257
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1262 {
1263         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1264 }
1265 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1266
1267 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1270         /*
1271          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1272          * ttwu() will sort out the placement.
1273          */
1274         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1275                         !p->on_rq);
1276
1277 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1278         /*
1279          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1280          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1281          *
1282          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1283          * see task_group().
1284          *
1285          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1286          * task_rq_lock().
1287          */
1288         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1289                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1290 #endif
1291 #endif
1292
1293         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1294
1295         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1296                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1297                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1298                 p->se.nr_migrations++;
1299                 perf_event_task_migrate(p);
1300         }
1301
1302         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1303 }
1304
1305 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1306 {
1307         if (task_on_rq_queued(p)) {
1308                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1309
1310                 src_rq = task_rq(p);
1311                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1312
1313                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1314                 set_task_cpu(p, cpu);
1315                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1316                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1317         } else {
1318                 /*
1319                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1320                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1321                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1322                  */
1323                 p->wake_cpu = cpu;
1324         }
1325 }
1326
1327 struct migration_swap_arg {
1328         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1329         int src_cpu, dst_cpu;
1330 };
1331
1332 static int migrate_swap_stop(void *data)
1333 {
1334         struct migration_swap_arg *arg = data;
1335         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1336         int ret = -EAGAIN;
1337
1338         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1339                 return -EAGAIN;
1340
1341         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1342         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1343
1344         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1345                         &arg->dst_task->pi_lock);
1346         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1347
1348         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1349                 goto unlock;
1350
1351         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1352                 goto unlock;
1353
1354         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1355                 goto unlock;
1356
1357         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1358                 goto unlock;
1359
1360         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1361         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1362
1363         ret = 0;
1364
1365 unlock:
1366         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1367         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1368         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1369
1370         return ret;
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Cross migrate two tasks
1375  */
1376 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1377 {
1378         struct migration_swap_arg arg;
1379         int ret = -EINVAL;
1380
1381         arg = (struct migration_swap_arg){
1382                 .src_task = cur,
1383                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1384                 .dst_task = p,
1385                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1386         };
1387
1388         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1389                 goto out;
1390
1391         /*
1392          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1393          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1394          */
1395         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1396                 goto out;
1397
1398         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1399                 goto out;
1400
1401         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1402                 goto out;
1403
1404         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1405         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1406
1407 out:
1408         return ret;
1409 }
1410
1411 /*
1412  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1413  *
1414  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1415  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1416  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1417  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1418  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1419  * @p has remained unscheduled the whole time.
1420  *
1421  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1422  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1423  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1424  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1425  * waiting to become inactive.
1426  */
1427 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1428 {
1429         unsigned long flags;
1430         int running, queued;
1431         unsigned long ncsw;
1432         struct rq *rq;
1433
1434         for (;;) {
1435                 /*
1436                  * We do the initial early heuristics without holding
1437                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1438                  * the runqueue lock when things look like they will
1439                  * work out!
1440                  */
1441                 rq = task_rq(p);
1442
1443                 /*
1444                  * If the task is actively running on another CPU
1445                  * still, just relax and busy-wait without holding
1446                  * any locks.
1447                  *
1448                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1449                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1450                  * But we don't care, since "task_running()" will
1451                  * return false if the runqueue has changed and p
1452                  * is actually now running somewhere else!
1453                  */
1454                 while (task_running(rq, p)) {
1455                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1456                                 return 0;
1457                         cpu_relax();
1458                 }
1459
1460                 /*
1461                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1462                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1463                  * just go back and repeat.
1464                  */
1465                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1466                 trace_sched_wait_task(p);
1467                 running = task_running(rq, p);
1468                 queued = task_on_rq_queued(p);
1469                 ncsw = 0;
1470                 if (!match_state || p->state == match_state)
1471                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1472                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1473
1474                 /*
1475                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1476                  */
1477                 if (unlikely(!ncsw))
1478                         break;
1479
1480                 /*
1481                  * Was it really running after all now that we
1482                  * checked with the proper locks actually held?
1483                  *
1484                  * Oops. Go back and try again..
1485                  */
1486                 if (unlikely(running)) {
1487                         cpu_relax();
1488                         continue;
1489                 }
1490
1491                 /*
1492                  * It's not enough that it's not actively running,
1493                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1494                  * preempted!
1495                  *
1496                  * So if it was still runnable (but just not actively
1497                  * running right now), it's preempted, and we should
1498                  * yield - it could be a while.
1499                  */
1500                 if (unlikely(queued)) {
1501                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1502
1503                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1504                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1505                         continue;
1506                 }
1507
1508                 /*
1509                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1510                  * runnable, which means that it will never become
1511                  * running in the future either. We're all done!
1512                  */
1513                 break;
1514         }
1515
1516         return ncsw;
1517 }
1518
1519 /***
1520  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1521  * @p: the to-be-kicked thread
1522  *
1523  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1524  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1525  *
1526  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1527  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1528  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1529  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1530  * achieved as well.
1531  */
1532 void kick_process(struct task_struct *p)
1533 {
1534         int cpu;
1535
1536         preempt_disable();
1537         cpu = task_cpu(p);
1538         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1539                 smp_send_reschedule(cpu);
1540         preempt_enable();
1541 }
1542 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1543
1544 /*
1545  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1546  */
1547 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1548 {
1549         int nid = cpu_to_node(cpu);
1550         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1551         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1552         int dest_cpu;
1553
1554         /*
1555          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1556          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1557          * select the cpu on the other node.
1558          */
1559         if (nid != -1) {
1560                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1561
1562                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1563                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1564                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1565                                 continue;
1566                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1567                                 continue;
1568                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1569                                 return dest_cpu;
1570                 }
1571         }
1572
1573         for (;;) {
1574                 /* Any allowed, online CPU? */
1575                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1576                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1577                                 continue;
1578                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1579                                 continue;
1580                         goto out;
1581                 }
1582
1583                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1584                 switch (state) {
1585                 case cpuset:
1586                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1587                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1588                                 state = possible;
1589                                 break;
1590                         }
1591                         /* fall-through */
1592                 case possible:
1593                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1594                         state = fail;
1595                         break;
1596
1597                 case fail:
1598                         BUG();
1599                         break;
1600                 }
1601         }
1602
1603 out:
1604         if (state != cpuset) {
1605                 /*
1606                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1607                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1608                  * leave kernel.
1609                  */
1610                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1611                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1612                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1613                 }
1614         }
1615
1616         return dest_cpu;
1617 }
1618
1619 /*
1620  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1621  */
1622 static inline
1623 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1624 {
1625         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1626
1627         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1628                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1629
1630         /*
1631          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1632          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1633          * cpu.
1634          *
1635          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1636          *
1637          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1638          *   not worry about this generic constraint ]
1639          */
1640         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1641                      !cpu_online(cpu)))
1642                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1643
1644         return cpu;
1645 }
1646
1647 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1648 {
1649         s64 diff = sample - *avg;
1650         *avg += diff >> 3;
1651 }
1652
1653 #else
1654
1655 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1656                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1657 {
1658         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1659 }
1660
1661 #endif /* CONFIG_SMP */
1662
1663 static void
1664 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1665 {
1666 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1667         struct rq *rq = this_rq();
1668
1669 #ifdef CONFIG_SMP
1670         int this_cpu = smp_processor_id();
1671
1672         if (cpu == this_cpu) {
1673                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1674                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1675         } else {
1676                 struct sched_domain *sd;
1677
1678                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1679                 rcu_read_lock();
1680                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1681                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1682                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1683                                 break;
1684                         }
1685                 }
1686                 rcu_read_unlock();
1687         }
1688
1689         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1690                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1691
1692 #endif /* CONFIG_SMP */
1693
1694         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1695         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1696
1697         if (wake_flags & WF_SYNC)
1698                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1699
1700 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1701 }
1702
1703 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1704 {
1705         activate_task(rq, p, en_flags);
1706         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1707
1708         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1709         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1710                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1711 }
1712
1713 /*
1714  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1715  */
1716 static void
1717 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1718 {
1719         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1720         p->state = TASK_RUNNING;
1721         trace_sched_wakeup(p);
1722
1723 #ifdef CONFIG_SMP
1724         if (p->sched_class->task_woken) {
1725                 /*
1726                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1727                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1728                  */
1729                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1730                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1731                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1732         }
1733
1734         if (rq->idle_stamp) {
1735                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1736                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1737
1738                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1739
1740                 if (rq->avg_idle > max)
1741                         rq->avg_idle = max;
1742
1743                 rq->idle_stamp = 0;
1744         }
1745 #endif
1746 }
1747
1748 static void
1749 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1750 {
1751         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1752
1753 #ifdef CONFIG_SMP
1754         if (p->sched_contributes_to_load)
1755                 rq->nr_uninterruptible--;
1756 #endif
1757
1758         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1759         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1764  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1765  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1766  * the task is still ->on_rq.
1767  */
1768 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1769 {
1770         struct rq *rq;
1771         int ret = 0;
1772
1773         rq = __task_rq_lock(p);
1774         if (task_on_rq_queued(p)) {
1775                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1776                 update_rq_clock(rq);
1777                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1778                 ret = 1;
1779         }
1780         __task_rq_unlock(rq);
1781
1782         return ret;
1783 }
1784
1785 #ifdef CONFIG_SMP
1786 void sched_ttwu_pending(void)
1787 {
1788         struct rq *rq = this_rq();
1789         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1790         struct task_struct *p;
1791         unsigned long flags;
1792
1793         if (!llist)
1794                 return;
1795
1796         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1797         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1798
1799         while (llist) {
1800                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1801                 llist = llist_next(llist);
1802                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1803         }
1804
1805         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1806         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1807 }
1808
1809 void scheduler_ipi(void)
1810 {
1811         /*
1812          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1813          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1814          * this IPI.
1815          */
1816         preempt_fold_need_resched();
1817
1818         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1819                 return;
1820
1821         /*
1822          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1823          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1824          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1825          * we do call them.
1826          *
1827          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1828          * properly.
1829          *
1830          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1831          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1832          * somewhat pessimize the simple resched case.
1833          */
1834         irq_enter();
1835         sched_ttwu_pending();
1836
1837         /*
1838          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1839          */
1840         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1841                 this_rq()->idle_balance = 1;
1842                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1843         }
1844         irq_exit();
1845 }
1846
1847 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1848 {
1849         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1850
1851         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1852                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1853                         smp_send_reschedule(cpu);
1854                 else
1855                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1856         }
1857 }
1858
1859 void wake_up_if_idle(int cpu)
1860 {
1861         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1862         unsigned long flags;
1863
1864         rcu_read_lock();
1865
1866         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1867                 goto out;
1868
1869         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1870                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1871         } else {
1872                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1873                 if (is_idle_task(rq->curr))
1874                         smp_send_reschedule(cpu);
1875                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1876                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1877         }
1878
1879 out:
1880         rcu_read_unlock();
1881 }
1882
1883 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1884 {
1885         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1886 }
1887 #endif /* CONFIG_SMP */
1888
1889 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1890 {
1891         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1892
1893 #if defined(CONFIG_SMP)
1894         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1895                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1896                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1897                 return;
1898         }
1899 #endif
1900
1901         raw_spin_lock(&rq->lock);
1902         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1903         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1904         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1905         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1906 }
1907
1908 /*
1909  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1910  *
1911  *  MIGRATION
1912  *
1913  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1914  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1915  * execution on its new cpu [c1].
1916  *
1917  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1918  *
1919  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1920  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1921  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1922  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1923  *
1924  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1925  * Note: we only require RCpc transitivity.
1926  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1927  *
1928  * Example:
1929  *
1930  *   CPU0            CPU1            CPU2
1931  *
1932  *   LOCK rq(0)->lock
1933  *   sched-out X
1934  *   sched-in Y
1935  *   UNLOCK rq(0)->lock
1936  *
1937  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1938  *                                   dequeue X
1939  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1940  *
1941  *                                   LOCK rq(1)->lock
1942  *                                   enqueue X
1943  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1944  *
1945  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1946  *                   sched-out Z
1947  *                   sched-in X
1948  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1949  *
1950  *
1951  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1952  *
1953  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1954  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1955  * chain to provide order. Instead we do:
1956  *
1957  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1958  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1959  *
1960  * Example:
1961  *
1962  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1963  *
1964  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1965  *   dequeue X
1966  *   sched-out X
1967  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1968  *
1969  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1970  *                    X->state = WAKING
1971  *                    set_task_cpu(X,2)
1972  *
1973  *                    LOCK rq(2)->lock
1974  *                    enqueue X
1975  *                    X->state = RUNNING
1976  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1977  *
1978  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1979  *                                          sched-out Z
1980  *                                          sched-in X
1981  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1982  *
1983  *                    UNLOCK X->pi_lock
1984  *   UNLOCK rq(0)->lock
1985  *
1986  *
1987  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1988  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1989  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1990  * its wakeup.
1991  *
1992  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1993  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1994  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1995  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1996  *
1997  */
1998
1999 /**
2000  * try_to_wake_up - wake up a thread
2001  * @p: the thread to be awakened
2002  * @state: the mask of task states that can be woken
2003  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2004  *
2005  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2006  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2007  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2008  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2009  * runnable without the overhead of this.
2010  *
2011  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
2012  * or @state didn't match @p's state.
2013  */
2014 static int
2015 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2016 {
2017         unsigned long flags;
2018         int cpu, success = 0;
2019
2020         /*
2021          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2022          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2023          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2024          * set_current_state() the waiting thread does.
2025          */
2026         smp_mb__before_spinlock();
2027         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2028         if (!(p->state & state))
2029                 goto out;
2030
2031         trace_sched_waking(p);
2032
2033         success = 1; /* we're going to change ->state */
2034         cpu = task_cpu(p);
2035
2036         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2037                 goto stat;
2038
2039 #ifdef CONFIG_SMP
2040         /*
2041          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2042          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2043          *
2044          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2045          * from the runqueue.
2046          *
2047          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2048          *      UNLOCK rq->lock
2049          *                      RMB
2050          *      LOCK   rq->lock
2051          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2052          *
2053          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2054          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2055          * task, the second putting it to sleep.
2056          */
2057         smp_rmb();
2058
2059         /*
2060          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2061          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2062          *
2063          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2064          *
2065          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2066          * their previous state and preserve Program Order.
2067          */
2068         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
2069
2070         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2071         p->state = TASK_WAKING;
2072
2073         if (p->sched_class->task_waking)
2074                 p->sched_class->task_waking(p);
2075
2076         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2077         if (task_cpu(p) != cpu) {
2078                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2079                 set_task_cpu(p, cpu);
2080         }
2081 #endif /* CONFIG_SMP */
2082
2083         ttwu_queue(p, cpu);
2084 stat:
2085         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2086 out:
2087         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2088
2089         return success;
2090 }
2091
2092 /**
2093  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2094  * @p: the thread to be awakened
2095  *
2096  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2097  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2098  * the current task.
2099  */
2100 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2101 {
2102         struct rq *rq = task_rq(p);
2103
2104         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2105             WARN_ON_ONCE(p == current))
2106                 return;
2107
2108         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2109
2110         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2111                 /*
2112                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2113                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2114                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2115                  * not yet picked a replacement task.
2116                  */
2117                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2118                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2119                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2120                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2121                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2122         }
2123
2124         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2125                 goto out;
2126
2127         trace_sched_waking(p);
2128
2129         if (!task_on_rq_queued(p))
2130                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2131
2132         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2133         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2134 out:
2135         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2136 }
2137
2138 /**
2139  * wake_up_process - Wake up a specific process
2140  * @p: The process to be woken up.
2141  *
2142  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2143  * processes.
2144  *
2145  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2146  *
2147  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2148  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2149  */
2150 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2151 {
2152         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2153 }
2154 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2155
2156 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2157 {
2158         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2159 }
2160
2161 /*
2162  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2163  */
2164 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2165 {
2166         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2167
2168         dl_se->dl_runtime = 0;
2169         dl_se->dl_deadline = 0;
2170         dl_se->dl_period = 0;
2171         dl_se->flags = 0;
2172         dl_se->dl_bw = 0;
2173
2174         dl_se->dl_throttled = 0;
2175         dl_se->dl_new = 1;
2176         dl_se->dl_yielded = 0;
2177 }
2178
2179 /*
2180  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2181  * p is forked by current.
2182  *
2183  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2184  */
2185 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2186 {
2187         p->on_rq                        = 0;
2188
2189         p->se.on_rq                     = 0;
2190         p->se.exec_start                = 0;
2191         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2192         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2193         p->se.nr_migrations             = 0;
2194         p->se.vruntime                  = 0;
2195         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2196
2197 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2198         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2199 #endif
2200
2201         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2202         init_dl_task_timer(&p->dl);
2203         __dl_clear_params(p);
2204
2205         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2206
2207 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2208         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2209 #endif
2210
2211 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2212         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2213                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2214                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2215         }
2216
2217         if (clone_flags & CLONE_VM)
2218                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2219         else
2220                 p->numa_preferred_nid = -1;
2221
2222         p->node_stamp = 0ULL;
2223         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2224         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2225         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2226         p->numa_faults = NULL;
2227         p->last_task_numa_placement = 0;
2228         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2229
2230         p->numa_group = NULL;
2231 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2232 }
2233
2234 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2235
2236 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2237
2238 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2239 {
2240         if (enabled)
2241                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2242         else
2243                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2244 }
2245
2246 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2247 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2248                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2249 {
2250         struct ctl_table t;
2251         int err;
2252         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2253
2254         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2255                 return -EPERM;
2256
2257         t = *table;
2258         t.data = &state;
2259         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2260         if (err < 0)
2261                 return err;
2262         if (write)
2263                 set_numabalancing_state(state);
2264         return err;
2265 }
2266 #endif
2267 #endif
2268
2269 /*
2270  * fork()/clone()-time setup:
2271  */
2272 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2273 {
2274         unsigned long flags;
2275         int cpu = get_cpu();
2276
2277         __sched_fork(clone_flags, p);
2278         /*
2279          * We mark the process as running here. This guarantees that
2280          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2281          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2282          */
2283         p->state = TASK_RUNNING;
2284
2285         /*
2286          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2287          */
2288         p->prio = current->normal_prio;
2289
2290         /*
2291          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2292          */
2293         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2294                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2295                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2296                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2297                         p->rt_priority = 0;
2298                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2299                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2300
2301                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2302                 set_load_weight(p);
2303
2304                 /*
2305                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2306                  * fulfilled its duty:
2307                  */
2308                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2309         }
2310
2311         if (dl_prio(p->prio)) {
2312                 put_cpu();
2313                 return -EAGAIN;
2314         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2315                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2316         } else {
2317                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2318         }
2319
2320         if (p->sched_class->task_fork)
2321                 p->sched_class->task_fork(p);
2322
2323         /*
2324          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2325          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2326          * is ran before sched_fork().
2327          *
2328          * Silence PROVE_RCU.
2329          */
2330         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2331         set_task_cpu(p, cpu);
2332         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2333
2334 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2335         if (likely(sched_info_on()))
2336                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2337 #endif
2338 #if defined(CONFIG_SMP)
2339         p->on_cpu = 0;
2340 #endif
2341         init_task_preempt_count(p);
2342 #ifdef CONFIG_SMP
2343         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2344         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2345 #endif
2346
2347         put_cpu();
2348         return 0;
2349 }
2350
2351 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2352 {
2353         if (runtime == RUNTIME_INF)
2354                 return 1ULL << 20;
2355
2356         /*
2357          * Doing this here saves a lot of checks in all
2358          * the calling paths, and returning zero seems
2359          * safe for them anyway.
2360          */
2361         if (period == 0)
2362                 return 0;
2363
2364         return div64_u64(runtime << 20, period);
2365 }
2366
2367 #ifdef CONFIG_SMP
2368 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2369 {
2370         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2371                          "sched RCU must be held");
2372         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2373 }
2374
2375 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2376 {
2377         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2378         int cpus = 0;
2379
2380         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2381                          "sched RCU must be held");
2382         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2383                 cpus++;
2384
2385         return cpus;
2386 }
2387 #else
2388 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2389 {
2390         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2391 }
2392
2393 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2394 {
2395         return 1;
2396 }
2397 #endif
2398
2399 /*
2400  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2401  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2402  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2403  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2404  *
2405  * This function is called while holding p's rq->lock.
2406  *
2407  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2408  * __setparam_dl().
2409  */
2410 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2411                        const struct sched_attr *attr)
2412 {
2413
2414         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2415         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2416         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2417         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2418         int cpus, err = -1;
2419
2420         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2421                 return 0;
2422
2423         /*
2424          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2425          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2426          * allocated bandwidth of the container.
2427          */
2428         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2429         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2430         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2431             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2432                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2433                 err = 0;
2434         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2435                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2436                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2437                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2438                 err = 0;
2439         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2440                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2441                 err = 0;
2442         }
2443         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2444
2445         return err;
2446 }
2447
2448 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2449
2450 /*
2451  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2452  *
2453  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2454  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2455  * on the runqueue and wakes it.
2456  */
2457 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2458 {
2459         unsigned long flags;
2460         struct rq *rq;
2461
2462         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2463         /* Initialize new task's runnable average */
2464         init_entity_runnable_average(&p->se);
2465 #ifdef CONFIG_SMP
2466         /*
2467          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2468          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2469          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2470          */
2471         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2472 #endif
2473
2474         rq = __task_rq_lock(p);
2475         activate_task(rq, p, 0);
2476         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2477         trace_sched_wakeup_new(p);
2478         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2479 #ifdef CONFIG_SMP
2480         if (p->sched_class->task_woken) {
2481                 /*
2482                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2483                  * drop it.
2484                  */
2485                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2486                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2487                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2488         }
2489 #endif
2490         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2491 }
2492
2493 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2494
2495 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2496
2497 void preempt_notifier_inc(void)
2498 {
2499         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2500 }
2501 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2502
2503 void preempt_notifier_dec(void)
2504 {
2505         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2506 }
2507 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2508
2509 /**
2510  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2511  * @notifier: notifier struct to register
2512  */
2513 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2514 {
2515         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2516                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2517
2518         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2519 }
2520 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2521
2522 /**
2523  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2524  * @notifier: notifier struct to unregister
2525  *
2526  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2527  */
2528 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2529 {
2530         hlist_del(&notifier->link);
2531 }
2532 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2533
2534 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2535 {
2536         struct preempt_notifier *notifier;
2537
2538         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2539                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2540 }
2541
2542 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2543 {
2544         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2545                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2546 }
2547
2548 static void
2549 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2550                                    struct task_struct *next)
2551 {
2552         struct preempt_notifier *notifier;
2553
2554         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2555                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2556 }
2557
2558 static __always_inline void
2559 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2560                                  struct task_struct *next)
2561 {
2562         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2563                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2564 }
2565
2566 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2567
2568 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2569 {
2570 }
2571
2572 static inline void
2573 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2574                                  struct task_struct *next)
2575 {
2576 }
2577
2578 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2579
2580 /**
2581  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2582  * @rq: the runqueue preparing to switch
2583  * @prev: the current task that is being switched out
2584  * @next: the task we are going to switch to.
2585  *
2586  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2587  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2588  * switch.
2589  *
2590  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2591  * hooks.
2592  */
2593 static inline void
2594 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2595                     struct task_struct *next)
2596 {
2597         sched_info_switch(rq, prev, next);
2598         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2599         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2600         prepare_lock_switch(rq, next);
2601         prepare_arch_switch(next);
2602 }
2603
2604 /**
2605  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2606  * @prev: the thread we just switched away from.
2607  *
2608  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2609  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2610  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2611  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2612  *
2613  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2614  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2615  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2616  * details.)
2617  *
2618  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2619  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2620  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2621  * because prev may have moved to another CPU.
2622  */
2623 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2624         __releases(rq->lock)
2625 {
2626         struct rq *rq = this_rq();
2627         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2628         long prev_state;
2629
2630         /*
2631          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2632          * because it left us after:
2633          *
2634          *      schedule()
2635          *        preempt_disable();                    // 1
2636          *        __schedule()
2637          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2638          *
2639          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2640          */
2641         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2642                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2643                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2644                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2645
2646         rq->prev_mm = NULL;
2647
2648         /*
2649          * A task struct has one reference for the use as "current".
2650          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2651          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2652          * the scheduled task must drop that reference.
2653          *
2654          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2655          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2656          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2657          * transition, resulting in a double drop.
2658          */
2659         prev_state = prev->state;
2660         vtime_task_switch(prev);
2661         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2662         finish_lock_switch(rq, prev);
2663         finish_arch_post_lock_switch();
2664
2665         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2666         if (mm)
2667                 mmdrop(mm);
2668         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2669                 if (prev->sched_class->task_dead)
2670                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2671
2672                 /*
2673                  * Remove function-return probe instances associated with this
2674                  * task and put them back on the free list.
2675                  */
2676                 kprobe_flush_task(prev);
2677                 put_task_struct(prev);
2678         }
2679
2680         tick_nohz_task_switch();
2681         return rq;
2682 }
2683
2684 #ifdef CONFIG_SMP
2685
2686 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2687 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2688 {
2689         struct callback_head *head, *next;
2690         void (*func)(struct rq *rq);
2691         unsigned long flags;
2692
2693         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2694         head = rq->balance_callback;
2695         rq->balance_callback = NULL;
2696         while (head) {
2697                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2698                 next = head->next;
2699                 head->next = NULL;
2700                 head = next;
2701
2702                 func(rq);
2703         }
2704         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2705 }
2706
2707 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2708 {
2709         if (unlikely(rq->balance_callback))
2710                 __balance_callback(rq);
2711 }
2712
2713 #else
2714
2715 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2716 {
2717 }
2718
2719 #endif
2720
2721 /**
2722  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2723  * @prev: the thread we just switched away from.
2724  */
2725 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2726         __releases(rq->lock)
2727 {
2728         struct rq *rq;
2729
2730         /*
2731          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2732          * finish_task_switch() for details.
2733          *
2734          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2735          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2736          * PREEMPT_COUNT kernels).
2737          */
2738
2739         rq = finish_task_switch(prev);
2740         balance_callback(rq);
2741         preempt_enable();
2742
2743         if (current->set_child_tid)
2744                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2745 }
2746
2747 /*
2748  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2749  */
2750 static inline struct rq *
2751 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2752                struct task_struct *next)
2753 {
2754         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2755
2756         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2757
2758         mm = next->mm;
2759         oldmm = prev->active_mm;
2760         /*
2761          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2762          * combine the page table reload and the switch backend into
2763          * one hypercall.
2764          */
2765         arch_start_context_switch(prev);
2766
2767         if (!mm) {
2768                 next->active_mm = oldmm;
2769                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2770                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2771         } else
2772                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2773
2774         if (!prev->mm) {
2775                 prev->active_mm = NULL;
2776                 rq->prev_mm = oldmm;
2777         }
2778         /*
2779          * Since the runqueue lock will be released by the next
2780          * task (which is an invalid locking op but in the case
2781          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2782          * do an early lockdep release here:
2783          */
2784         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2785         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2786
2787         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2788         switch_to(prev, next, prev);
2789         barrier();
2790
2791         return finish_task_switch(prev);
2792 }
2793
2794 /*
2795  * nr_running and nr_context_switches:
2796  *
2797  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2798  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2799  */
2800 unsigned long nr_running(void)
2801 {
2802         unsigned long i, sum = 0;
2803
2804         for_each_online_cpu(i)
2805                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2806
2807         return sum;
2808 }
2809
2810 /*
2811  * Check if only the current task is running on the cpu.
2812  *
2813  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2814  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2815  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2816  *
2817  * - from a non-preemptable section (of course)
2818  *
2819  * - from a thread that is bound to a single CPU
2820  *
2821  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2822  */
2823 bool single_task_running(void)
2824 {
2825         return raw_rq()->nr_running == 1;
2826 }
2827 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2828
2829 unsigned long long nr_context_switches(void)
2830 {
2831         int i;
2832         unsigned long long sum = 0;
2833
2834         for_each_possible_cpu(i)
2835                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2836
2837         return sum;
2838 }
2839
2840 unsigned long nr_iowait(void)
2841 {
2842         unsigned long i, sum = 0;
2843
2844         for_each_possible_cpu(i)
2845                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2846
2847         return sum;
2848 }
2849
2850 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2851 {
2852         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2853         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2854 }
2855
2856 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2857 {
2858         struct rq *rq = this_rq();
2859         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2860         *load = rq->load.weight;
2861 }
2862
2863 #ifdef CONFIG_SMP
2864
2865 /*
2866  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2867  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2868  */
2869 void sched_exec(void)
2870 {
2871         struct task_struct *p = current;
2872         unsigned long flags;
2873         int dest_cpu;
2874
2875         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2876         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2877         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2878                 goto unlock;
2879
2880         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2881                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2882
2883                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2884                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2885                 return;
2886         }
2887 unlock:
2888         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2889 }
2890
2891 #endif
2892
2893 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2894 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2895
2896 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2897 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2898
2899 /*
2900  * Return accounted runtime for the task.
2901  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2902  * pending runtime that have not been accounted yet.
2903  */
2904 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2905 {
2906         unsigned long flags;
2907         struct rq *rq;
2908         u64 ns;
2909
2910 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2911         /*
2912          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2913          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2914          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2915          *
2916          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2917          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2918          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2919          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2920          * been accounted, so we're correct here as well.
2921          */
2922         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2923                 return p->se.sum_exec_runtime;
2924 #endif
2925
2926         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2927         /*
2928          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2929          * project cycles that may never be accounted to this
2930          * thread, breaking clock_gettime().
2931          */
2932         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2933                 update_rq_clock(rq);
2934                 p->sched_class->update_curr(rq);
2935         }
2936         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2937         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2938
2939         return ns;
2940 }
2941
2942 /*
2943  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2944  * We call it with interrupts disabled.
2945  */
2946 void scheduler_tick(void)
2947 {
2948         int cpu = smp_processor_id();
2949         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2950         struct task_struct *curr = rq->curr;
2951
2952         sched_clock_tick();
2953
2954         raw_spin_lock(&rq->lock);
2955         update_rq_clock(rq);
2956         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2957         update_cpu_load_active(rq);
2958         calc_global_load_tick(rq);
2959         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2960
2961         perf_event_task_tick();
2962
2963 #ifdef CONFIG_SMP
2964         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2965         trigger_load_balance(rq);
2966 #endif
2967         rq_last_tick_reset(rq);
2968 }
2969
2970 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2971 /**
2972  * scheduler_tick_max_deferment
2973  *
2974  * Keep at least one tick per second when a single
2975  * active task is running because the scheduler doesn't
2976  * yet completely support full dynticks environment.
2977  *
2978  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2979  * balancing, etc... continue to move forward, even
2980  * with a very low granularity.
2981  *
2982  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2983  */
2984 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2985 {
2986         struct rq *rq = this_rq();
2987         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2988
2989         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2990
2991         if (time_before_eq(next, now))
2992                 return 0;
2993
2994         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2995 }
2996 #endif
2997
2998 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2999 {
3000         if (in_lock_functions(addr)) {
3001                 addr = CALLER_ADDR2;
3002                 if (in_lock_functions(addr))
3003                         addr = CALLER_ADDR3;
3004         }
3005         return addr;
3006 }
3007
3008 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3009                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3010
3011 void preempt_count_add(int val)
3012 {
3013 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3014         /*
3015          * Underflow?
3016          */
3017         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3018                 return;
3019 #endif
3020         __preempt_count_add(val);
3021 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3022         /*
3023          * Spinlock count overflowing soon?
3024          */
3025         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3026                                 PREEMPT_MASK - 10);
3027 #endif
3028         if (preempt_count() == val) {
3029                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
3030 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3031                 current->preempt_disable_ip = ip;
3032 #endif
3033                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3034         }
3035 }
3036 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3037 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3038
3039 void preempt_count_sub(int val)
3040 {
3041 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3042         /*
3043          * Underflow?
3044          */
3045         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3046                 return;
3047         /*
3048          * Is the spinlock portion underflowing?
3049          */
3050         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3051                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3052                 return;
3053 #endif
3054
3055         if (preempt_count() == val)
3056                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3057         __preempt_count_sub(val);
3058 }
3059 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3060 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3061
3062 #endif
3063
3064 /*
3065  * Print scheduling while atomic bug:
3066  */
3067 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3068 {
3069         if (oops_in_progress)
3070                 return;
3071
3072         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3073                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3074
3075         debug_show_held_locks(prev);
3076         print_modules();
3077         if (irqs_disabled())
3078                 print_irqtrace_events(prev);
3079 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3080         if (in_atomic_preempt_off()) {
3081                 pr_err("Preemption disabled at:");
3082                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3083                 pr_cont("\n");
3084         }
3085 #endif
3086         dump_stack();
3087         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3088 }
3089
3090 /*
3091  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3092  */
3093 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3094 {
3095 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3096         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3097 #endif
3098
3099         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3100                 __schedule_bug(prev);
3101                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3102         }
3103         rcu_sleep_check();
3104
3105         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3106
3107         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3108 }
3109
3110 /*
3111  * Pick up the highest-prio task:
3112  */
3113 static inline struct task_struct *
3114 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3115 {
3116         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3117         struct task_struct *p;
3118
3119         /*
3120          * Optimization: we know that if all tasks are in
3121          * the fair class we can call that function directly:
3122          */
3123         if (likely(prev->sched_class == class &&
3124                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3125                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3126                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3127                         goto again;
3128
3129                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3130                 if (unlikely(!p))
3131                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3132
3133                 return p;
3134         }
3135
3136 again:
3137         for_each_class(class) {
3138                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3139                 if (p) {
3140                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3141                                 goto again;
3142                         return p;
3143                 }
3144         }
3145
3146         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3147 }
3148
3149 /*
3150  * __schedule() is the main scheduler function.
3151  *
3152  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3153  *
3154  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3155  *
3156  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3157  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3158  *
3159  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3160  *      interrupt handler scheduler_tick().
3161  *
3162  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3163  *      task to the run-queue and that's it.
3164  *
3165  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3166  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3167  *      called on the nearest possible occasion:
3168  *
3169  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3170  *
3171  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3172  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3173  *           spin_unlock()!)
3174  *
3175  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3176  *           preemptible context
3177  *
3178  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3179  *         then at the next:
3180  *
3181  *          - cond_resched() call
3182  *          - explicit schedule() call
3183  *          - return from syscall or exception to user-space
3184  *          - return from interrupt-handler to user-space
3185  *
3186  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3187  */
3188 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3189 {
3190         struct task_struct *prev, *next;
3191         unsigned long *switch_count;
3192         struct rq *rq;
3193         int cpu;
3194
3195         cpu = smp_processor_id();
3196         rq = cpu_rq(cpu);
3197         prev = rq->curr;
3198
3199         /*
3200          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3201          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3202          * inconsistent (higher) preempt count.
3203          *
3204          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3205          * about this.
3206          */
3207         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3208                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3209
3210         schedule_debug(prev);
3211
3212         if (sched_feat(HRTICK))
3213                 hrtick_clear(rq);
3214
3215         local_irq_disable();
3216         rcu_note_context_switch();
3217
3218         /*
3219          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3220          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3221          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3222          */
3223         smp_mb__before_spinlock();
3224         raw_spin_lock(&rq->lock);
3225         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3226
3227         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3228
3229         switch_count = &prev->nivcsw;
3230         if (!preempt && prev->state) {
3231                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3232                         prev->state = TASK_RUNNING;
3233                 } else {
3234                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3235                         prev->on_rq = 0;
3236
3237                         /*
3238                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3239                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3240                          * concurrency.
3241                          */
3242                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3243                                 struct task_struct *to_wakeup;
3244
3245                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3246                                 if (to_wakeup)
3247                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3248                         }
3249                 }
3250                 switch_count = &prev->nvcsw;
3251         }
3252
3253         if (task_on_rq_queued(prev))
3254                 update_rq_clock(rq);
3255
3256         next = pick_next_task(rq, prev);
3257         clear_tsk_need_resched(prev);
3258         clear_preempt_need_resched();
3259         rq->clock_skip_update = 0;
3260
3261         if (likely(prev != next)) {
3262                 rq->nr_switches++;
3263                 rq->curr = next;
3264                 ++*switch_count;
3265
3266                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3267                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3268                 cpu = cpu_of(rq);
3269         } else {
3270                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3271                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3272         }
3273
3274         balance_callback(rq);
3275 }
3276
3277 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3278 {
3279         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3280                 return;
3281         /*
3282          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3283          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3284          */
3285         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3286                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3287 }
3288
3289 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3290 {
3291         struct task_struct *tsk = current;
3292
3293         sched_submit_work(tsk);
3294         do {
3295                 preempt_disable();
3296                 __schedule(false);
3297                 sched_preempt_enable_no_resched();
3298         } while (need_resched());
3299 }
3300 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3301
3302 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3303 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3304 {
3305         /*
3306          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3307          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3308          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3309          * we find a better solution.
3310          *
3311          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3312          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3313          * too frequently to make sense yet.
3314          */
3315         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3316         schedule();
3317         exception_exit(prev_state);
3318 }
3319 #endif
3320
3321 /**
3322  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3323  *
3324  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3325  */
3326 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3327 {
3328         sched_preempt_enable_no_resched();
3329         schedule();
3330         preempt_disable();
3331 }
3332
3333 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3334 {
3335         do {
3336                 preempt_disable_notrace();
3337                 __schedule(true);
3338                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3339
3340                 /*
3341                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3342                  * between schedule and now.
3343                  */
3344         } while (need_resched());
3345 }
3346
3347 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3348 /*
3349  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3350  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3351  * occur there and call schedule directly.
3352  */
3353 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3354 {
3355         /*
3356          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3357          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3358          */
3359         if (likely(!preemptible()))
3360                 return;
3361
3362         preempt_schedule_common();
3363 }
3364 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3365 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3366
3367 /**
3368  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3369  *
3370  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3371  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3372  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3373  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3374  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3375  * to be called when the system is still in usermode.
3376  *
3377  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3378  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3379  * calling the scheduler.
3380  */
3381 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3382 {
3383         enum ctx_state prev_ctx;
3384
3385         if (likely(!preemptible()))
3386                 return;
3387
3388         do {
3389                 preempt_disable_notrace();
3390                 /*
3391                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3392                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3393                  * an infinite recursion.
3394                  */
3395                 prev_ctx = exception_enter();
3396                 __schedule(true);
3397                 exception_exit(prev_ctx);
3398
3399                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3400         } while (need_resched());
3401 }
3402 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3403
3404 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3405
3406 /*
3407  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3408  * off of irq context.
3409  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3410  * protect us against recursive calling from irq.
3411  */
3412 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3413 {
3414         enum ctx_state prev_state;
3415
3416         /* Catch callers which need to be fixed */
3417         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3418
3419         prev_state = exception_enter();
3420
3421         do {
3422                 preempt_disable();
3423                 local_irq_enable();
3424                 __schedule(true);
3425                 local_irq_disable();
3426                 sched_preempt_enable_no_resched();
3427         } while (need_resched());
3428
3429         exception_exit(prev_state);
3430 }
3431
3432 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3433                           void *key)
3434 {
3435         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3436 }
3437 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3438
3439 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3440
3441 /*
3442  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3443  * @p: task
3444  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3445  *
3446  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3447  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3448  *
3449  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3450  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3451  */
3452 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3453 {
3454         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3455         struct rq *rq;
3456         const struct sched_class *prev_class;
3457
3458         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3459
3460         rq = __task_rq_lock(p);
3461
3462         /*
3463          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3464          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3465          *
3466          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3467          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3468          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3469          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3470          * with interrupts disabled and will complete the lock
3471          * protected section without being interrupted. So there is no
3472          * real need to boost.
3473          */
3474         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3475                 WARN_ON(p != rq->curr);
3476                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3477                 goto out_unlock;
3478         }
3479
3480         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3481         oldprio = p->prio;
3482         prev_class = p->sched_class;
3483         queued = task_on_rq_queued(p);
3484         running = task_current(rq, p);
3485         if (queued)
3486                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3487         if (running)
3488                 put_prev_task(rq, p);
3489
3490         /*
3491          * Boosting condition are:
3492          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3493          *      --> -dl task blocks on mutex A
3494          *
3495          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3496          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3497          *          running task
3498          */
3499         if (dl_prio(prio)) {
3500                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3501                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3502                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3503                         p->dl.dl_boosted = 1;
3504                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3505                 } else
3506                         p->dl.dl_boosted = 0;
3507                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3508         } else if (rt_prio(prio)) {
3509                 if (dl_prio(oldprio))
3510                         p->dl.dl_boosted = 0;
3511                 if (oldprio < prio)
3512                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3513                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3514         } else {
3515                 if (dl_prio(oldprio))
3516                         p->dl.dl_boosted = 0;
3517                 if (rt_prio(oldprio))
3518                         p->rt.timeout = 0;
3519                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3520         }
3521
3522         p->prio = prio;
3523
3524         if (running)
3525                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3526         if (queued)
3527                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3528
3529         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3530 out_unlock:
3531         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3532         __task_rq_unlock(rq);
3533
3534         balance_callback(rq);
3535         preempt_enable();
3536 }
3537 #endif
3538
3539 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3540 {
3541         int old_prio, delta, queued;
3542         unsigned long flags;
3543         struct rq *rq;
3544
3545         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3546                 return;
3547         /*
3548          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3549          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3550          */
3551         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3552         /*
3553          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3554          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3555          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3556          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3557          */
3558         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3559                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3560                 goto out_unlock;
3561         }
3562         queued = task_on_rq_queued(p);
3563         if (queued)
3564                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3565
3566         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3567         set_load_weight(p);
3568         old_prio = p->prio;
3569         p->prio = effective_prio(p);
3570         delta = p->prio - old_prio;
3571
3572         if (queued) {
3573                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3574                 /*
3575                  * If the task increased its priority or is running and
3576                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3577                  */
3578                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3579                         resched_curr(rq);
3580         }
3581 out_unlock:
3582         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3583 }
3584 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3585
3586 /*
3587  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3588  * @p: task
3589  * @nice: nice value
3590  */
3591 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3592 {
3593         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3594         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3595
3596         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3597                 capable(CAP_SYS_NICE));
3598 }
3599
3600 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3601
3602 /*
3603  * sys_nice - change the priority of the current process.
3604  * @increment: priority increment
3605  *
3606  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3607  * does similar things.
3608  */
3609 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3610 {
3611         long nice, retval;
3612
3613         /*
3614          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3615          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3616          * and we have a single winner.
3617          */
3618         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3619         nice = task_nice(current) + increment;
3620
3621         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3622         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3623                 return -EPERM;
3624
3625         retval = security_task_setnice(current, nice);
3626         if (retval)
3627                 return retval;
3628
3629         set_user_nice(current, nice);
3630         return 0;
3631 }
3632
3633 #endif
3634
3635 /**
3636  * task_prio - return the priority value of a given task.
3637  * @p: the task in question.
3638  *
3639  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3640  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3641  * around 0, value goes from -16 to +15.
3642  */
3643 int task_prio(const struct task_struct *p)
3644 {
3645         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3646 }
3647
3648 /**
3649  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3650  * @cpu: the processor in question.
3651  *
3652  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3653  */
3654 int idle_cpu(int cpu)
3655 {
3656         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3657
3658         if (rq->curr != rq->idle)
3659                 return 0;
3660
3661         if (rq->nr_running)
3662                 return 0;
3663
3664 #ifdef CONFIG_SMP
3665         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3666                 return 0;
3667 #endif
3668
3669         return 1;
3670 }
3671
3672 /**
3673  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3674  * @cpu: the processor in question.
3675  *
3676  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3677  */
3678 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3679 {
3680         return cpu_rq(cpu)->idle;
3681 }
3682
3683 /**
3684  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3685  * @pid: the pid in question.
3686  *
3687  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3688  */
3689 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3690 {
3691         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3692 }
3693
3694 /*
3695  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3696  * SCHED_DEADLINE task.
3697  *
3698  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3699  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3700  * for the first time with its new policy.
3701  */
3702 static void
3703 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3704 {
3705         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3706
3707         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3708         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3709         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3710         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3711         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3712
3713         /*
3714          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3715          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3716          *
3717          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3718          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3719          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3720          * amount.
3721          *
3722          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3723          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3724          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3725          * before the current scheduling deadline.
3726          *
3727          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3728          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3729          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3730          * consume more than promised.
3731          */
3732 }
3733
3734 /*
3735  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3736  * it calls know not to change it.
3737  */
3738 #define SETPARAM_POLICY -1
3739
3740 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3741                 const struct sched_attr *attr)
3742 {
3743         int policy = attr->sched_policy;
3744
3745         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3746                 policy = p->policy;
3747
3748         p->policy = policy;
3749
3750         if (dl_policy(policy))
3751                 __setparam_dl(p, attr);
3752         else if (fair_policy(policy))
3753                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3754
3755         /*
3756          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3757          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3758          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3759          */
3760         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3761         p->normal_prio = normal_prio(p);
3762         set_load_weight(p);
3763 }
3764
3765 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3766 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3767                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3768 {
3769         __setscheduler_params(p, attr);
3770
3771         /*
3772          * Keep a potential priority boosting if called from
3773          * sched_setscheduler().
3774          */
3775         if (keep_boost)
3776                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3777         else
3778                 p->prio = normal_prio(p);
3779
3780         if (dl_prio(p->prio))
3781                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3782         else if (rt_prio(p->prio))
3783                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3784         else
3785                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3786 }
3787
3788 static void
3789 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3790 {
3791         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3792
3793         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3794         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3795         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3796         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3797         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3798 }
3799
3800 /*
3801  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3802  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3803  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3804  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3805  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3806  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3807  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3808  * sched_period, as the latter can be zero).
3809  */
3810 static bool
3811 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3812 {
3813         /* deadline != 0 */
3814         if (attr->sched_deadline == 0)
3815                 return false;
3816
3817         /*
3818          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3819          * that big.
3820          */
3821         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3822                 return false;
3823
3824         /*
3825          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3826          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3827          */
3828         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3829             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3830                 return false;
3831
3832         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3833         if ((attr->sched_period != 0 &&
3834              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3835             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3836                 return false;
3837
3838         return true;
3839 }
3840
3841 /*
3842  * check the target process has a UID that matches the current process's
3843  */
3844 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3845 {
3846         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3847         bool match;
3848
3849         rcu_read_lock();
3850         pcred = __task_cred(p);
3851         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3852                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3853         rcu_read_unlock();
3854         return match;
3855 }
3856
3857 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3858                 const struct sched_attr *attr)
3859 {
3860         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3861
3862         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3863                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3864                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3865                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3866                 return true;
3867
3868         return false;
3869 }
3870
3871 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3872                                 const struct sched_attr *attr,
3873                                 bool user, bool pi)
3874 {
3875         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3876                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3877         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3878         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3879         unsigned long flags;
3880         const struct sched_class *prev_class;
3881         struct rq *rq;
3882         int reset_on_fork;
3883
3884         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3885         BUG_ON(in_interrupt());
3886 recheck:
3887         /* double check policy once rq lock held */
3888         if (policy < 0) {
3889                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3890                 policy = oldpolicy = p->policy;
3891         } else {
3892                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3893
3894                 if (!valid_policy(policy))
3895                         return -EINVAL;
3896         }
3897
3898         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3899                 return -EINVAL;
3900
3901         /*
3902          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3903          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3904          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3905          */
3906         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3907             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3908                 return -EINVAL;
3909         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3910             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3911                 return -EINVAL;
3912
3913         /*
3914          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3915          */
3916         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3917                 if (fair_policy(policy)) {
3918                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3919                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3920                                 return -EPERM;
3921                 }
3922
3923                 if (rt_policy(policy)) {
3924                         unsigned long rlim_rtprio =
3925                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3926
3927                         /* can't set/change the rt policy */
3928                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3929                                 return -EPERM;
3930
3931                         /* can't increase priority */
3932                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3933                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3934                                 return -EPERM;
3935                 }
3936
3937                  /*
3938                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3939                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3940                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3941                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3942                   */
3943                 if (dl_policy(policy))
3944                         return -EPERM;
3945
3946                 /*
3947                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3948                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3949                  */
3950                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3951                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3952                                 return -EPERM;
3953                 }
3954
3955                 /* can't change other user's priorities */
3956                 if (!check_same_owner(p))
3957                         return -EPERM;
3958
3959                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3960                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3961                         return -EPERM;
3962         }
3963
3964         if (user) {
3965                 retval = security_task_setscheduler(p);
3966                 if (retval)
3967                         return retval;
3968         }
3969
3970         /*
3971          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3972          * changing the priority of the task:
3973          *
3974          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3975          * runqueue lock must be held.
3976          */
3977         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3978
3979         /*
3980          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3981          */
3982         if (p == rq->stop) {
3983                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3984                 return -EINVAL;
3985         }
3986
3987         /*
3988          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3989          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3990          */
3991         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3992                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3993                         goto change;
3994                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3995                         goto change;
3996                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3997                         goto change;
3998
3999                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4000                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4001                 return 0;
4002         }
4003 change:
4004
4005         if (user) {
4006 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4007                 /*
4008                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4009                  * assigned.
4010                  */
4011                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4012                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4013                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4014                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4015                         return -EPERM;
4016                 }
4017 #endif
4018 #ifdef CONFIG_SMP
4019                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4020                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4021
4022                         /*
4023                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4024                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4025                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4026                          */
4027                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4028                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4029                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4030                                 return -EPERM;
4031                         }
4032                 }
4033 #endif
4034         }
4035
4036         /* recheck policy now with rq lock held */
4037         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4038                 policy = oldpolicy = -1;
4039                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4040                 goto recheck;
4041         }
4042
4043         /*
4044          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4045          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4046          * is available.
4047          */
4048         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4049                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4050                 return -EBUSY;
4051         }
4052
4053         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4054         oldprio = p->prio;
4055
4056         if (pi) {
4057                 /*
4058                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4059                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4060                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4061                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4062                  * itself.
4063                  */
4064                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4065                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4066                         __setscheduler_params(p, attr);
4067                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4068                         return 0;
4069                 }
4070         }
4071
4072         queued = task_on_rq_queued(p);
4073         running = task_current(rq, p);
4074         if (queued)
4075                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4076         if (running)
4077                 put_prev_task(rq, p);
4078
4079         prev_class = p->sched_class;
4080         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4081
4082         if (running)
4083                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4084         if (queued) {
4085                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4086                 /*
4087                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4088                  * increased (user space view).
4089                  */
4090                 if (oldprio <= p->prio)
4091                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4092
4093                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4094         }
4095
4096         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4097         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4098         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4099
4100         if (pi)
4101                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4102
4103         /*
4104          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4105          */
4106         balance_callback(rq);
4107         preempt_enable();
4108
4109         return 0;
4110 }
4111
4112 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4113                                const struct sched_param *param, bool check)
4114 {
4115         struct sched_attr attr = {
4116                 .sched_policy   = policy,
4117                 .sched_priority = param->sched_priority,
4118                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4119         };
4120
4121         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4122         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4123                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4124                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4125                 attr.sched_policy = policy;
4126         }
4127
4128         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4129 }
4130 /**
4131  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4132  * @p: the task in question.
4133  * @policy: new policy.
4134  * @param: structure containing the new RT priority.
4135  *
4136  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4137  *
4138  * NOTE that the task may be already dead.
4139  */
4140 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4141                        const struct sched_param *param)
4142 {
4143         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4144 }
4145 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4146
4147 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4148 {
4149         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4150 }
4151 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4152
4153 /**
4154  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4155  * @p: the task in question.
4156  * @policy: new policy.
4157  * @param: structure containing the new RT priority.
4158  *
4159  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4160  * current context has permission.  For example, this is needed in
4161  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4162  * but our caller might not have that capability.
4163  *
4164  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4165  */
4166 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4167                                const struct sched_param *param)
4168 {
4169         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4170 }
4171 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4172
4173 static int
4174 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4175 {
4176         struct sched_param lparam;
4177         struct task_struct *p;
4178         int retval;
4179
4180         if (!param || pid < 0)
4181                 return -EINVAL;
4182         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4183                 return -EFAULT;
4184
4185         rcu_read_lock();
4186         retval = -ESRCH;
4187         p = find_process_by_pid(pid);
4188         if (p != NULL)
4189                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4190         rcu_read_unlock();
4191
4192         return retval;
4193 }
4194
4195 /*
4196  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4197  */
4198 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4199                            struct sched_attr *attr)
4200 {
4201         u32 size;
4202         int ret;
4203
4204         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4205                 return -EFAULT;
4206
4207         /*
4208          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4209          */
4210         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4211
4212         ret = get_user(size, &uattr->size);
4213         if (ret)
4214                 return ret;
4215
4216         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4217                 goto err_size;
4218
4219         if (!size)              /* abi compat */
4220                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4221
4222         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4223                 goto err_size;
4224
4225         /*
4226          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4227          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4228          * user-space does not rely on any kernel feature
4229          * extensions we dont know about yet.
4230          */
4231         if (size > sizeof(*attr)) {
4232                 unsigned char __user *addr;
4233                 unsigned char __user *end;
4234                 unsigned char val;
4235
4236                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4237                 end  = (void __user *)uattr + size;
4238
4239                 for (; addr < end; addr++) {
4240                         ret = get_user(val, addr);
4241                         if (ret)
4242                                 return ret;
4243                         if (val)
4244                                 goto err_size;
4245                 }
4246                 size = sizeof(*attr);
4247         }
4248
4249         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4250         if (ret)
4251                 return -EFAULT;
4252
4253         /*
4254          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4255          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4256          */
4257         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4258
4259         return 0;
4260
4261 err_size:
4262         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4263         return -E2BIG;
4264 }
4265
4266 /**
4267  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4268  * @pid: the pid in question.
4269  * @policy: new policy.
4270  * @param: structure containing the new RT priority.
4271  *
4272  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4273  */
4274 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4275                 struct sched_param __user *, param)
4276 {
4277         /* negative values for policy are not valid */
4278         if (policy < 0)
4279                 return -EINVAL;
4280
4281         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4282 }
4283
4284 /**
4285  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4286  * @pid: the pid in question.
4287  * @param: structure containing the new RT priority.
4288  *
4289  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4290  */
4291 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4292 {
4293         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4294 }
4295
4296 /**
4297  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4298  * @pid: the pid in question.
4299  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4300  * @flags: for future extension.
4301  */
4302 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4303                                unsigned int, flags)
4304 {
4305         struct sched_attr attr;
4306         struct task_struct *p;
4307         int retval;
4308
4309         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4310                 return -EINVAL;
4311
4312         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4313         if (retval)
4314                 return retval;
4315
4316         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4317                 return -EINVAL;
4318
4319         rcu_read_lock();
4320         retval = -ESRCH;
4321         p = find_process_by_pid(pid);
4322         if (p != NULL)
4323                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4324         rcu_read_unlock();
4325
4326         return retval;
4327 }
4328
4329 /**
4330  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4331  * @pid: the pid in question.
4332  *
4333  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4334  * code.
4335  */
4336 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4337 {
4338         struct task_struct *p;
4339         int retval;
4340
4341         if (pid < 0)
4342                 return -EINVAL;
4343
4344         retval = -ESRCH;
4345         rcu_read_lock();
4346         p = find_process_by_pid(pid);
4347         if (p) {
4348                 retval = security_task_getscheduler(p);
4349                 if (!retval)
4350                         retval = p->policy
4351                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4352         }
4353         rcu_read_unlock();
4354         return retval;
4355 }
4356
4357 /**
4358  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4359  * @pid: the pid in question.
4360  * @param: structure containing the RT priority.
4361  *
4362  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4363  * code.
4364  */
4365 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4366 {
4367         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4368         struct task_struct *p;
4369         int retval;
4370
4371         if (!param || pid < 0)
4372                 return -EINVAL;
4373
4374         rcu_read_lock();
4375         p = find_process_by_pid(pid);
4376         retval = -ESRCH;
4377         if (!p)
4378                 goto out_unlock;
4379
4380         retval = security_task_getscheduler(p);
4381         if (retval)
4382                 goto out_unlock;
4383
4384         if (task_has_rt_policy(p))
4385                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4386         rcu_read_unlock();
4387
4388         /*
4389          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4390          */
4391         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4392
4393         return retval;
4394
4395 out_unlock:
4396         rcu_read_unlock();
4397         return retval;
4398 }
4399
4400 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4401                            struct sched_attr *attr,
4402                            unsigned int usize)
4403 {
4404         int ret;
4405
4406         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4407                 return -EFAULT;
4408
4409         /*
4410          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4411          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4412          * user-space does not get uncomplete information.
4413          */
4414         if (usize < sizeof(*attr)) {
4415                 unsigned char *addr;
4416                 unsigned char *end;
4417
4418                 addr = (void *)attr + usize;
4419                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4420
4421                 for (; addr < end; addr++) {
4422                         if (*addr)
4423                                 return -EFBIG;
4424                 }
4425
4426                 attr->size = usize;
4427         }
4428
4429         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4430         if (ret)
4431                 return -EFAULT;
4432
4433         return 0;
4434 }
4435
4436 /**
4437  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4438  * @pid: the pid in question.
4439  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4440  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4441  * @flags: for future extension.
4442  */
4443 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4444                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4445 {
4446         struct sched_attr attr = {
4447                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4448         };
4449         struct task_struct *p;
4450         int retval;
4451
4452         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4453             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4454                 return -EINVAL;
4455
4456         rcu_read_lock();
4457         p = find_process_by_pid(pid);
4458         retval = -ESRCH;
4459         if (!p)
4460                 goto out_unlock;
4461
4462         retval = security_task_getscheduler(p);
4463         if (retval)
4464                 goto out_unlock;
4465
4466         attr.sched_policy = p->policy;
4467         if (p->sched_reset_on_fork)
4468                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4469         if (task_has_dl_policy(p))
4470                 __getparam_dl(p, &attr);
4471         else if (task_has_rt_policy(p))
4472                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4473         else
4474                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4475
4476         rcu_read_unlock();
4477
4478         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4479         return retval;
4480
4481 out_unlock:
4482         rcu_read_unlock();
4483         return retval;
4484 }
4485
4486 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4487 {
4488         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4489         struct task_struct *p;
4490         int retval;
4491
4492         rcu_read_lock();
4493
4494         p = find_process_by_pid(pid);
4495         if (!p) {
4496                 rcu_read_unlock();
4497                 return -ESRCH;
4498         }
4499
4500         /* Prevent p going away */
4501         get_task_struct(p);
4502         rcu_read_unlock();
4503
4504         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4505                 retval = -EINVAL;
4506                 goto out_put_task;
4507         }
4508         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4509                 retval = -ENOMEM;
4510                 goto out_put_task;
4511         }
4512         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4513                 retval = -ENOMEM;
4514                 goto out_free_cpus_allowed;
4515         }
4516         retval = -EPERM;
4517         if (!check_same_owner(p)) {
4518                 rcu_read_lock();
4519                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4520                         rcu_read_unlock();
4521                         goto out_free_new_mask;
4522                 }
4523                 rcu_read_unlock();
4524         }
4525
4526         retval = security_task_setscheduler(p);
4527         if (retval)
4528                 goto out_free_new_mask;
4529
4530
4531         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4532         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4533
4534         /*
4535          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4536          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4537          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4538          * root_domain.
4539          */
4540 #ifdef CONFIG_SMP
4541         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4542                 rcu_read_lock();
4543                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4544                         retval = -EBUSY;
4545                         rcu_read_unlock();
4546                         goto out_free_new_mask;
4547                 }
4548                 rcu_read_unlock();
4549         }
4550 #endif
4551 again:
4552         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4553
4554         if (!retval) {
4555                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4556                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4557                         /*
4558                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4559                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4560                          * cpuset's cpus_allowed
4561                          */
4562                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4563                         goto again;
4564                 }
4565         }
4566 out_free_new_mask:
4567         free_cpumask_var(new_mask);
4568 out_free_cpus_allowed:
4569         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4570 out_put_task:
4571         put_task_struct(p);
4572         return retval;
4573 }
4574
4575 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4576                              struct cpumask *new_mask)
4577 {
4578         if (len < cpumask_size())
4579                 cpumask_clear(new_mask);
4580         else if (len > cpumask_size())
4581                 len = cpumask_size();
4582
4583         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4584 }
4585
4586 /**
4587  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4588  * @pid: pid of the process
4589  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4590  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4591  *
4592  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4593  */
4594 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4595                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4596 {
4597         cpumask_var_t new_mask;
4598         int retval;
4599
4600         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4601                 return -ENOMEM;
4602
4603         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4604         if (retval == 0)
4605                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4606         free_cpumask_var(new_mask);
4607         return retval;
4608 }
4609
4610 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4611 {
4612         struct task_struct *p;
4613         unsigned long flags;
4614         int retval;
4615
4616         rcu_read_lock();
4617
4618         retval = -ESRCH;
4619         p = find_process_by_pid(pid);
4620         if (!p)
4621                 goto out_unlock;
4622
4623         retval = security_task_getscheduler(p);
4624         if (retval)
4625                 goto out_unlock;
4626
4627         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4628         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4629         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4630
4631 out_unlock:
4632         rcu_read_unlock();
4633
4634         return retval;
4635 }
4636
4637 /**
4638  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4639  * @pid: pid of the process
4640  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4641  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4642  *
4643  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4644  */
4645 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4646                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4647 {
4648         int ret;
4649         cpumask_var_t mask;
4650
4651         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4652                 return -EINVAL;
4653         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4654                 return -EINVAL;
4655
4656         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4657                 return -ENOMEM;
4658
4659         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4660         if (ret == 0) {
4661                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4662
4663                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4664                         ret = -EFAULT;
4665                 else
4666                         ret = retlen;
4667         }
4668         free_cpumask_var(mask);
4669
4670         return ret;
4671 }
4672
4673 /**
4674  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4675  *
4676  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4677  * other threads running on this CPU then this function will return.
4678  *
4679  * Return: 0.
4680  */
4681 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4682 {
4683         struct rq *rq = this_rq_lock();
4684
4685         schedstat_inc(rq, yld_count);
4686         current->sched_class->yield_task(rq);
4687
4688         /*
4689          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4690          * no need to preempt or enable interrupts:
4691          */
4692         __release(rq->lock);
4693         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4694         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4695         sched_preempt_enable_no_resched();
4696
4697         schedule();
4698
4699         return 0;
4700 }
4701
4702 int __sched _cond_resched(void)
4703 {
4704         if (should_resched(0)) {
4705                 preempt_schedule_common();
4706                 return 1;
4707         }
4708         return 0;
4709 }
4710 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4711
4712 /*
4713  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4714  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4715  *
4716  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4717  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4718  * spin_unlock(), once by hand).
4719  */
4720 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4721 {
4722         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4723         int ret = 0;
4724
4725         lockdep_assert_held(lock);
4726
4727         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4728                 spin_unlock(lock);
4729                 if (resched)
4730                         preempt_schedule_common();
4731                 else
4732                         cpu_relax();
4733                 ret = 1;
4734                 spin_lock(lock);
4735         }
4736         return ret;
4737 }
4738 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4739
4740 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4741 {
4742         BUG_ON(!in_softirq());
4743
4744         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4745                 local_bh_enable();
4746                 preempt_schedule_common();
4747                 local_bh_disable();
4748                 return 1;
4749         }
4750         return 0;
4751 }
4752 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4753
4754 /**
4755  * yield - yield the current processor to other threads.
4756  *
4757  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4758  *
4759  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4760  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4761  * it, its already broken.
4762  *
4763  * Typical broken usage is:
4764  *
4765  * while (!event)
4766  *      yield();
4767  *
4768  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4769  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4770  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4771  *
4772  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4773  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4774  * If you still want to use yield(), do not!
4775  */
4776 void __sched yield(void)
4777 {
4778         set_current_state(TASK_RUNNING);
4779         sys_sched_yield();
4780 }
4781 EXPORT_SYMBOL(yield);
4782
4783 /**
4784  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4785  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4786  * processor it's on.
4787  * @p: target task
4788  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4789  *
4790  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4791  * can't go away on us before we can do any checks.
4792  *
4793  * Return:
4794  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4795  *      false (0) if we failed to boost the target.
4796  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4797  */
4798 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4799 {
4800         struct task_struct *curr = current;
4801         struct rq *rq, *p_rq;
4802         unsigned long flags;
4803         int yielded = 0;
4804
4805         local_irq_save(flags);
4806         rq = this_rq();
4807
4808 again:
4809         p_rq = task_rq(p);
4810         /*
4811          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4812          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4813          */
4814         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4815                 yielded = -ESRCH;
4816                 goto out_irq;
4817         }
4818
4819         double_rq_lock(rq, p_rq);
4820         if (task_rq(p) != p_rq) {
4821                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4822                 goto again;
4823         }
4824
4825         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4826                 goto out_unlock;
4827
4828         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4829                 goto out_unlock;
4830
4831         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4832                 goto out_unlock;
4833
4834         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4835         if (yielded) {
4836                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4837                 /*
4838                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4839                  * fairness.
4840                  */
4841                 if (preempt && rq != p_rq)
4842                         resched_curr(p_rq);
4843         }
4844
4845 out_unlock:
4846         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4847 out_irq:
4848         local_irq_restore(flags);
4849
4850         if (yielded > 0)
4851                 schedule();
4852
4853         return yielded;
4854 }
4855 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4856
4857 /*
4858  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4859  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4860  */
4861 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4862 {
4863         int old_iowait = current->in_iowait;
4864         struct rq *rq;
4865         long ret;
4866
4867         current->in_iowait = 1;
4868         blk_schedule_flush_plug(current);
4869
4870         delayacct_blkio_start();
4871         rq = raw_rq();
4872         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4873         ret = schedule_timeout(timeout);
4874         current->in_iowait = old_iowait;
4875         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4876         delayacct_blkio_end();
4877
4878         return ret;
4879 }
4880 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4881
4882 /**
4883  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4884  * @policy: scheduling class.
4885  *
4886  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4887  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4888  * On failure, a negative error code is returned.
4889  */
4890 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4891 {
4892         int ret = -EINVAL;
4893
4894         switch (policy) {
4895         case SCHED_FIFO:
4896         case SCHED_RR:
4897                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4898                 break;
4899         case SCHED_DEADLINE:
4900         case SCHED_NORMAL:
4901         case SCHED_BATCH:
4902         case SCHED_IDLE:
4903                 ret = 0;
4904                 break;
4905         }
4906         return ret;
4907 }
4908
4909 /**
4910  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4911  * @policy: scheduling class.
4912  *
4913  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4914  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4915  * On failure, a negative error code is returned.
4916  */
4917 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4918 {
4919         int ret = -EINVAL;
4920
4921         switch (policy) {
4922         case SCHED_FIFO:
4923         case SCHED_RR:
4924                 ret = 1;
4925                 break;
4926         case SCHED_DEADLINE:
4927         case SCHED_NORMAL:
4928         case SCHED_BATCH:
4929         case SCHED_IDLE:
4930                 ret = 0;
4931         }
4932         return ret;
4933 }
4934
4935 /**
4936  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4937  * @pid: pid of the process.
4938  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4939  *
4940  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4941  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4942  *
4943  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4944  * an error code.
4945  */
4946 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4947                 struct timespec __user *, interval)
4948 {
4949         struct task_struct *p;
4950         unsigned int time_slice;
4951         unsigned long flags;
4952         struct rq *rq;
4953         int retval;
4954         struct timespec t;
4955
4956         if (pid < 0)
4957                 return -EINVAL;
4958
4959         retval = -ESRCH;
4960         rcu_read_lock();
4961         p = find_process_by_pid(pid);
4962         if (!p)
4963                 goto out_unlock;
4964
4965         retval = security_task_getscheduler(p);
4966         if (retval)
4967                 goto out_unlock;
4968
4969         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4970         time_slice = 0;
4971         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4972                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4973         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4974
4975         rcu_read_unlock();
4976         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4977         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4978         return retval;
4979
4980 out_unlock:
4981         rcu_read_unlock();
4982         return retval;
4983 }
4984
4985 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4986
4987 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4988 {
4989         unsigned long free = 0;
4990         int ppid;
4991         unsigned long state = p->state;
4992
4993         if (state)
4994                 state = __ffs(state) + 1;
4995         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4996                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4997 #if BITS_PER_LONG == 32
4998         if (state == TASK_RUNNING)
4999                 printk(KERN_CONT " running  ");
5000         else
5001                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5002 #else
5003         if (state == TASK_RUNNING)
5004                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5005         else
5006                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5007 #endif
5008 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5009         free = stack_not_used(p);
5010 #endif
5011         ppid = 0;
5012         rcu_read_lock();
5013         if (pid_alive(p))
5014                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5015         rcu_read_unlock();
5016         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5017                 task_pid_nr(p), ppid,
5018                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5019
5020         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5021         show_stack(p, NULL);
5022 }
5023
5024 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5025 {
5026         struct task_struct *g, *p;
5027
5028 #if BITS_PER_LONG == 32
5029         printk(KERN_INFO
5030                 "  task                PC stack   pid father\n");
5031 #else
5032         printk(KERN_INFO
5033                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5034 #endif
5035         rcu_read_lock();
5036         for_each_process_thread(g, p) {
5037                 /*
5038                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5039                  * console might take a lot of time:
5040                  */
5041                 touch_nmi_watchdog();
5042                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5043                         sched_show_task(p);
5044         }
5045
5046         touch_all_softlockup_watchdogs();
5047
5048 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5049         sysrq_sched_debug_show();
5050 #endif
5051         rcu_read_unlock();
5052         /*
5053          * Only show locks if all tasks are dumped:
5054          */
5055         if (!state_filter)
5056                 debug_show_all_locks();
5057 }
5058
5059 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5060 {
5061         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5062 }
5063
5064 /**
5065  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5066  * @idle: task in question
5067  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5068  *
5069  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5070  * flag, to make booting more robust.
5071  */
5072 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5073 {
5074         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5075         unsigned long flags;
5076
5077         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5078         raw_spin_lock(&rq->lock);
5079
5080         __sched_fork(0, idle);
5081         idle->state = TASK_RUNNING;
5082         idle->se.exec_start = sched_clock();
5083
5084 #ifdef CONFIG_SMP
5085         /*
5086          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5087          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5088          *
5089          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5090          */
5091         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5092 #endif
5093         /*
5094          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5095          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5096          * lockdep check in task_group() will fail.
5097          *
5098          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5099          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5100          *
5101          * Silence PROVE_RCU
5102          */
5103         rcu_read_lock();
5104         __set_task_cpu(idle, cpu);
5105         rcu_read_unlock();
5106
5107         rq->curr = rq->idle = idle;
5108         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5109 #ifdef CONFIG_SMP
5110         idle->on_cpu = 1;
5111 #endif
5112         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5113         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5114
5115         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5116         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5117
5118         /*
5119          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5120          */
5121         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5122         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5123         vtime_init_idle(idle, cpu);
5124 #ifdef CONFIG_SMP
5125         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5126 #endif
5127 }
5128
5129 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5130                               const struct cpumask *trial)
5131 {
5132         int ret = 1, trial_cpus;
5133         struct dl_bw *cur_dl_b;
5134         unsigned long flags;
5135
5136         if (!cpumask_weight(cur))
5137                 return ret;
5138
5139         rcu_read_lock_sched();
5140         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5141         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5142
5143         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5144         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5145             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5146                 ret = 0;
5147         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5148         rcu_read_unlock_sched();
5149
5150         return ret;
5151 }
5152
5153 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5154                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5155 {
5156         int ret = 0;
5157
5158         /*
5159          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5160          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5161          * affinity and isolating such threads by their set of
5162          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5163          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5164          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5165          * before cpus_allowed may be changed.
5166          */
5167         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5168                 ret = -EINVAL;
5169                 goto out;
5170         }
5171
5172 #ifdef CONFIG_SMP
5173         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5174                                               cs_cpus_allowed)) {
5175                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5176                                                         cs_cpus_allowed);
5177                 struct dl_bw *dl_b;
5178                 bool overflow;
5179                 int cpus;
5180                 unsigned long flags;
5181
5182                 rcu_read_lock_sched();
5183                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5184                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5185                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5186                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5187                 if (overflow)
5188                         ret = -EBUSY;
5189                 else {
5190                         /*
5191                          * We reserve space for this task in the destination
5192                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5193                          * We will free resources in the source root_domain
5194                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5195                          */
5196                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5197                 }
5198                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5199                 rcu_read_unlock_sched();
5200
5201         }
5202 #endif
5203 out:
5204         return ret;
5205 }
5206
5207 #ifdef CONFIG_SMP
5208
5209 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5210 /* Migrate current task p to target_cpu */
5211 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5212 {
5213         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5214         int curr_cpu = task_cpu(p);
5215
5216         if (curr_cpu == target_cpu)
5217                 return 0;
5218
5219         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5220                 return -EINVAL;
5221
5222         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5223
5224         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5225         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5226 }
5227
5228 /*
5229  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5230  * tasks on the runqueues
5231  */
5232 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5233 {
5234         struct rq *rq;
5235         unsigned long flags;
5236         bool queued, running;
5237
5238         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5239         queued = task_on_rq_queued(p);
5240         running = task_current(rq, p);
5241
5242         if (queued)
5243                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5244         if (running)
5245                 put_prev_task(rq, p);
5246
5247         p->numa_preferred_nid = nid;
5248
5249         if (running)
5250                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5251         if (queued)
5252                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5253         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5254 }
5255 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5256
5257 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5258 /*
5259  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5260  * offline.
5261  */
5262 void idle_task_exit(void)
5263 {
5264         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5265
5266         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5267
5268         if (mm != &init_mm) {
5269                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5270                 finish_arch_post_lock_switch();
5271         }
5272         mmdrop(mm);
5273 }
5274
5275 /*
5276  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5277  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5278  * nr_active count is stable.
5279  *
5280  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5281  */
5282 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5283 {
5284         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5285         if (delta)
5286                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5287 }
5288
5289 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5290 {
5291 }
5292
5293 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5294         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5295 };
5296
5297 static struct task_struct fake_task = {
5298         /*
5299          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5300          */
5301         .prio = MAX_PRIO + 1,
5302         .sched_class = &fake_sched_class,
5303 };
5304
5305 /*
5306  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5307  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5308  *
5309  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5310  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5311  * because of lock validation efforts.
5312  */
5313 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5314 {
5315         struct rq *rq = dead_rq;
5316         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5317         int dest_cpu;
5318
5319         /*
5320          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5321          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5322          *
5323          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5324          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5325          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5326          * done here.
5327          */
5328         rq->stop = NULL;
5329
5330         /*
5331          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5332          * class method both need to have an up-to-date
5333          * value of rq->clock[_task]
5334          */
5335         update_rq_clock(rq);
5336
5337         for (;;) {
5338                 /*
5339                  * There's this thread running, bail when that's the only
5340                  * remaining thread.
5341                  */
5342                 if (rq->nr_running == 1)
5343                         break;
5344
5345                 /*
5346                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5347                  */
5348                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5349                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5350                 BUG_ON(!next);
5351                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5352
5353                 /*
5354                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5355                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5356                  * stabilizes the mask.
5357                  *
5358                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5359                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5360                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5361                  */
5362                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5363                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5364                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5365                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5366
5367                 /*
5368                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5369                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5370                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5371                  */
5372                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5373                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5374                         continue;
5375                 }
5376
5377                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5378                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5379
5380                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5381                 if (rq != dead_rq) {
5382                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5383                         rq = dead_rq;
5384                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5385                 }
5386                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5387         }
5388
5389         rq->stop = stop;
5390 }
5391 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5392
5393 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5394
5395 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5396         {
5397                 .procname       = "sched_domain",
5398                 .mode           = 0555,
5399         },
5400         {}
5401 };
5402
5403 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5404         {
5405                 .procname       = "kernel",
5406                 .mode           = 0555,
5407                 .child          = sd_ctl_dir,
5408         },
5409         {}
5410 };
5411
5412 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5413 {
5414         struct ctl_table *entry =
5415                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5416
5417         return entry;
5418 }
5419
5420 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5421 {
5422         struct ctl_table *entry;
5423
5424         /*
5425          * In the intermediate directories, both the child directory and
5426          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5427          * will always be set. In the lowest directory the names are
5428          * static strings and all have proc handlers.
5429          */
5430         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5431                 if (entry->child)
5432                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5433                 if (entry->proc_handler == NULL)
5434                         kfree(entry->procname);
5435         }
5436
5437         kfree(*tablep);
5438         *tablep = NULL;
5439 }
5440
5441 static int min_load_idx = 0;
5442 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5443
5444 static void
5445 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5446                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5447                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5448                 bool load_idx)
5449 {
5450         entry->procname = procname;
5451         entry->data = data;
5452         entry->maxlen = maxlen;
5453         entry->mode = mode;
5454         entry->proc_handler = proc_handler;
5455
5456         if (load_idx) {
5457                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5458                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5459         }
5460 }
5461
5462 static struct ctl_table *
5463 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5464 {
5465         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5466
5467         if (table == NULL)
5468                 return NULL;
5469
5470         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5471                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5472         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5473                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5474         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5475                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5476         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5477                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5478         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5479                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5480         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5481                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5482         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5483                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5484         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5485                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5486         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5487                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5488         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5489                 &sd->cache_nice_tries,
5490                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5491         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5492                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5493         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5494                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5495                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5496         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5497                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5498         /* &table[13] is terminator */
5499
5500         return table;
5501 }
5502
5503 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5504 {
5505         struct ctl_table *entry, *table;
5506         struct sched_domain *sd;
5507         int domain_num = 0, i;
5508         char buf[32];
5509
5510         for_each_domain(cpu, sd)
5511                 domain_num++;
5512         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5513         if (table == NULL)
5514                 return NULL;
5515
5516         i = 0;
5517         for_each_domain(cpu, sd) {
5518                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5519                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5520                 entry->mode = 0555;
5521                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5522                 entry++;
5523                 i++;
5524         }
5525         return table;
5526 }
5527
5528 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5529 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5530 {
5531         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5532         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5533         char buf[32];
5534
5535         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5536         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5537
5538         if (entry == NULL)
5539                 return;
5540
5541         for_each_possible_cpu(i) {
5542                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5543                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5544                 entry->mode = 0555;
5545                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5546                 entry++;
5547         }
5548
5549         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5550         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5551 }
5552
5553 /* may be called multiple times per register */
5554 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5555 {
5556         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5557         sd_sysctl_header = NULL;
5558         if (sd_ctl_dir[0].child)
5559                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5560 }
5561 #else
5562 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5563 {
5564 }
5565 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5566 {
5567 }
5568 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5569
5570 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5571 {
5572         if (!rq->online) {
5573                 const struct sched_class *class;
5574
5575                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5576                 rq->online = 1;
5577
5578                 for_each_class(class) {
5579                         if (class->rq_online)
5580                                 class->rq_online(rq);
5581                 }
5582         }
5583 }
5584
5585 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5586 {
5587         if (rq->online) {
5588                 const struct sched_class *class;
5589
5590                 for_each_class(class) {
5591                         if (class->rq_offline)
5592                                 class->rq_offline(rq);
5593                 }
5594
5595                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5596                 rq->online = 0;
5597         }
5598 }
5599
5600 /*
5601  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5602  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5603  */
5604 static int
5605 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5606 {
5607         int cpu = (long)hcpu;
5608         unsigned long flags;
5609         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5610
5611         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5612
5613         case CPU_UP_PREPARE:
5614                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5615                 break;
5616
5617         case CPU_ONLINE:
5618                 /* Update our root-domain */
5619                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5620                 if (rq->rd) {
5621                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5622
5623                         set_rq_online(rq);
5624                 }
5625                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5626                 break;
5627
5628 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5629         case CPU_DYING:
5630                 sched_ttwu_pending();
5631                 /* Update our root-domain */
5632                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5633                 if (rq->rd) {
5634                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5635                         set_rq_offline(rq);
5636                 }
5637                 migrate_tasks(rq);
5638                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5639                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5640                 break;
5641
5642         case CPU_DEAD:
5643                 calc_load_migrate(rq);
5644                 break;
5645 #endif
5646         }
5647
5648         update_max_interval();
5649
5650         return NOTIFY_OK;
5651 }
5652
5653 /*
5654  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5655  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5656  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5657  */
5658 static struct notifier_block migration_notifier = {
5659         .notifier_call = migration_call,
5660         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5661 };
5662
5663 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5664 {
5665         int cpu = smp_processor_id();
5666         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5667         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5668 }
5669
5670 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5671                                       unsigned long action, void *hcpu)
5672 {
5673         int cpu = (long)hcpu;
5674
5675         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5676         case CPU_STARTING:
5677                 set_cpu_rq_start_time();
5678                 return NOTIFY_OK;
5679
5680         case CPU_ONLINE:
5681                 /*
5682                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5683                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5684                  * as active, which is essential from here on.
5685                  */
5686                 set_cpu_active(cpu, true);
5687                 stop_machine_unpark(cpu);
5688                 return NOTIFY_OK;
5689
5690         case CPU_DOWN_FAILED:
5691                 set_cpu_active(cpu, true);
5692                 return NOTIFY_OK;
5693
5694         default:
5695                 return NOTIFY_DONE;
5696         }
5697 }
5698
5699 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5700                                         unsigned long action, void *hcpu)
5701 {
5702         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5703         case CPU_DOWN_PREPARE:
5704                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5705                 return NOTIFY_OK;
5706         default:
5707                 return NOTIFY_DONE;
5708         }
5709 }
5710
5711 static int __init migration_init(void)
5712 {
5713         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5714         int err;
5715
5716         /* Initialize migration for the boot CPU */
5717         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5718         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5719         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5720         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5721
5722         /* Register cpu active notifiers */
5723         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5724         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5725
5726         return 0;
5727 }
5728 early_initcall(migration_init);
5729
5730 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5731
5732 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5733
5734 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5735
5736 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5737 {
5738         sched_debug_enabled = 1;
5739
5740         return 0;
5741 }
5742 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5743
5744 static inline bool sched_debug(void)
5745 {
5746         return sched_debug_enabled;
5747 }
5748
5749 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5750                                   struct cpumask *groupmask)
5751 {
5752         struct sched_group *group = sd->groups;
5753
5754         cpumask_clear(groupmask);
5755
5756         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5757
5758         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5759                 printk("does not load-balance\n");
5760                 if (sd->parent)
5761                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5762                                         " has parent");
5763                 return -1;
5764         }
5765
5766         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5767                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5768
5769         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5770                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5771                                 "CPU%d\n", cpu);
5772         }
5773         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5774                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5775                                 " CPU%d\n", cpu);
5776         }
5777
5778         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5779         do {
5780                 if (!group) {
5781                         printk("\n");
5782                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5783                         break;
5784                 }
5785
5786                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5787                         printk(KERN_CONT "\n");
5788                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5789                         break;
5790                 }
5791
5792                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5793                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5794                         printk(KERN_CONT "\n");
5795                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5796                         break;
5797                 }
5798
5799                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5800
5801                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5802                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5803                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5804                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5805                                 group->sgc->capacity);
5806                 }
5807
5808                 group = group->next;
5809         } while (group != sd->groups);
5810         printk(KERN_CONT "\n");
5811
5812         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5813                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5814
5815         if (sd->parent &&
5816             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5817                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5818                         "of domain->span\n");
5819         return 0;
5820 }
5821
5822 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5823 {
5824         int level = 0;
5825
5826         if (!sched_debug_enabled)
5827                 return;
5828
5829         if (!sd) {
5830                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5831                 return;
5832         }
5833
5834         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5835
5836         for (;;) {
5837                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5838                         break;
5839                 level++;
5840                 sd = sd->parent;
5841                 if (!sd)
5842                         break;
5843         }
5844 }
5845 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5846 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5847 static inline bool sched_debug(void)
5848 {
5849         return false;
5850 }
5851 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5852
5853 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5854 {
5855         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5856                 return 1;
5857
5858         /* Following flags need at least 2 groups */
5859         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5860                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5861                          SD_BALANCE_FORK |
5862                          SD_BALANCE_EXEC |
5863                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5864                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5865                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5866                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5867                         return 0;
5868         }
5869
5870         /* Following flags don't use groups */
5871         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5872                 return 0;
5873
5874         return 1;
5875 }
5876
5877 static int
5878 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5879 {
5880         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5881
5882         if (sd_degenerate(parent))
5883                 return 1;
5884
5885         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5886                 return 0;
5887
5888         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5889         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5890                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5891                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5892                                 SD_BALANCE_FORK |
5893                                 SD_BALANCE_EXEC |
5894                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5895                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5896                                 SD_PREFER_SIBLING |
5897                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5898                 if (nr_node_ids == 1)
5899                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5900         }
5901         if (~cflags & pflags)
5902                 return 0;
5903
5904         return 1;
5905 }
5906
5907 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5908 {
5909         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5910
5911         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5912         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5913         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5914         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5915         free_cpumask_var(rd->online);
5916         free_cpumask_var(rd->span);
5917         kfree(rd);
5918 }
5919
5920 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5921 {
5922         struct root_domain *old_rd = NULL;
5923         unsigned long flags;
5924
5925         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5926
5927         if (rq->rd) {
5928                 old_rd = rq->rd;
5929
5930                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5931                         set_rq_offline(rq);
5932
5933                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5934
5935                 /*
5936                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5937                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5938                  * in this function:
5939                  */
5940                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5941                         old_rd = NULL;
5942         }
5943
5944         atomic_inc(&rd->refcount);
5945         rq->rd = rd;
5946
5947         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5948         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5949                 set_rq_online(rq);
5950
5951         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5952
5953         if (old_rd)
5954                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5955 }
5956
5957 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5958 {
5959         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5960
5961         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5962                 goto out;
5963         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5964                 goto free_span;
5965         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5966                 goto free_online;
5967         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5968                 goto free_dlo_mask;
5969
5970         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5971         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5972                 goto free_dlo_mask;
5973
5974         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5975                 goto free_rto_mask;
5976         return 0;
5977
5978 free_rto_mask:
5979         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5980 free_dlo_mask:
5981         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5982 free_online:
5983         free_cpumask_var(rd->online);
5984 free_span:
5985         free_cpumask_var(rd->span);
5986 out:
5987         return -ENOMEM;
5988 }
5989
5990 /*
5991  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5992  * members (mimicking the global state we have today).
5993  */
5994 struct root_domain def_root_domain;
5995
5996 static void init_defrootdomain(void)
5997 {
5998         init_rootdomain(&def_root_domain);
5999
6000         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6001 }
6002
6003 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6004 {
6005         struct root_domain *rd;
6006
6007         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6008         if (!rd)
6009                 return NULL;
6010
6011         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6012                 kfree(rd);
6013                 return NULL;
6014         }
6015
6016         return rd;
6017 }
6018
6019 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
6020 {
6021         struct sched_group *tmp, *first;
6022
6023         if (!sg)
6024                 return;
6025
6026         first = sg;
6027         do {
6028                 tmp = sg->next;
6029
6030                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
6031                         kfree(sg->sgc);
6032
6033                 kfree(sg);
6034                 sg = tmp;
6035         } while (sg != first);
6036 }
6037
6038 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6039 {
6040         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6041
6042         /*
6043          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6044          * nuke them all.
6045          */
6046         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6047                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6048         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6049                 kfree(sd->groups->sgc);
6050                 kfree(sd->groups);
6051         }
6052         kfree(sd);
6053 }
6054
6055 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6056 {
6057         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6058 }
6059
6060 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6061 {
6062         for (; sd; sd = sd->parent)
6063                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6064 }
6065
6066 /*
6067  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6068  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6069  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6070  *
6071  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6072  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6073  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6074  */
6075 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6076 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6077 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6078 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6079 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6080 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6081
6082 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6083 {
6084         struct sched_domain *sd;
6085         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
6086         int id = cpu;
6087         int size = 1;
6088
6089         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6090         if (sd) {
6091                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6092                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6093                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6094         }
6095         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6096
6097         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6098         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6099         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6100
6101         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6102         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6103
6104         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6105         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6106 }
6107
6108 /*
6109  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6110  * hold the hotplug lock.
6111  */
6112 static void
6113 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6114 {
6115         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6116         struct sched_domain *tmp;
6117
6118         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6119         for (tmp = sd; tmp; ) {
6120                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6121                 if (!parent)
6122                         break;
6123
6124                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6125                         tmp->parent = parent->parent;
6126                         if (parent->parent)
6127                                 parent->parent->child = tmp;
6128                         /*
6129                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6130                          * degenerate parent; the spans match for this
6131                          * so the property transfers.
6132                          */
6133                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6134                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6135                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6136                 } else
6137                         tmp = tmp->parent;
6138         }
6139
6140         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6141                 tmp = sd;
6142                 sd = sd->parent;
6143                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6144                 if (sd)
6145                         sd->child = NULL;
6146         }
6147
6148         sched_domain_debug(sd, cpu);
6149
6150         rq_attach_root(rq, rd);
6151         tmp = rq->sd;
6152         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6153         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6154
6155         update_top_cache_domain(cpu);
6156 }
6157
6158 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6159 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6160 {
6161         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6162         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6163         return 1;
6164 }
6165
6166 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6167
6168 struct s_data {
6169         struct sched_domain ** __percpu sd;
6170         struct root_domain      *rd;
6171 };
6172
6173 enum s_alloc {
6174         sa_rootdomain,
6175         sa_sd,
6176         sa_sd_storage,
6177         sa_none,
6178 };
6179
6180 /*
6181  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6182  * domain traversal.
6183  *
6184  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6185  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6186  * range.
6187  *
6188  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6189  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6190  * cpu they're built on, so check that.
6191  *
6192  */
6193 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6194 {
6195         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6196         struct sd_data *sdd = sd->private;
6197         struct sched_domain *sibling;
6198         int i;
6199
6200         for_each_cpu(i, span) {
6201                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6202                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6203                         continue;
6204
6205                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6206         }
6207 }
6208
6209 /*
6210  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6211  * of this group that's also in the iteration mask.
6212  */
6213 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6214 {
6215         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6216 }
6217
6218 static int
6219 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6220 {
6221         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6222         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6223         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6224         struct sd_data *sdd = sd->private;
6225         struct sched_domain *sibling;
6226         int i;
6227
6228         cpumask_clear(covered);
6229
6230         for_each_cpu(i, span) {
6231                 struct cpumask *sg_span;
6232
6233                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6234                         continue;
6235
6236                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6237
6238                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6239                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6240                         continue;
6241
6242                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6243                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6244
6245                 if (!sg)
6246                         goto fail;
6247
6248                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6249                 if (sibling->child)
6250                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6251                 else
6252                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6253
6254                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6255
6256                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6257                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6258                         build_group_mask(sd, sg);
6259
6260                 /*
6261                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6262                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6263                  * die on a /0 trap.
6264                  */
6265                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6266
6267                 /*
6268                  * Make sure the first group of this domain contains the
6269                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6270                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6271                  */
6272                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6273                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6274                         groups = sg;
6275
6276                 if (!first)
6277                         first = sg;
6278                 if (last)
6279                         last->next = sg;
6280                 last = sg;
6281                 last->next = first;
6282         }
6283         sd->groups = groups;
6284
6285         return 0;
6286
6287 fail:
6288         free_sched_groups(first, 0);
6289
6290         return -ENOMEM;
6291 }
6292
6293 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6294 {
6295         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6296         struct sched_domain *child = sd->child;
6297
6298         if (child)
6299                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6300
6301         if (sg) {
6302                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6303                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6304                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6305         }
6306
6307         return cpu;
6308 }
6309
6310 /*
6311  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6312  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6313  * and ->cpu_capacity to 0.
6314  *
6315  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6316  */
6317 static int
6318 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6319 {
6320         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6321         struct sd_data *sdd = sd->private;
6322         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6323         struct cpumask *covered;
6324         int i;
6325
6326         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6327         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6328
6329         if (cpu != cpumask_first(span))
6330                 return 0;
6331
6332         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6333         covered = sched_domains_tmpmask;
6334
6335         cpumask_clear(covered);
6336
6337         for_each_cpu(i, span) {
6338                 struct sched_group *sg;
6339                 int group, j;
6340
6341                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6342                         continue;
6343
6344                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6345                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6346
6347                 for_each_cpu(j, span) {
6348                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6349                                 continue;
6350
6351                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6352                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6353                 }
6354
6355                 if (!first)
6356                         first = sg;
6357                 if (last)
6358                         last->next = sg;
6359                 last = sg;
6360         }
6361         last->next = first;
6362
6363         return 0;
6364 }
6365
6366 /*
6367  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6368  *
6369  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6370  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6371  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6372  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6373  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6374  * group having less cpu_capacity.
6375  */
6376 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6377 {
6378         struct sched_group *sg = sd->groups;
6379
6380         WARN_ON(!sg);
6381
6382         do {
6383                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6384                 sg = sg->next;
6385         } while (sg != sd->groups);
6386
6387         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6388                 return;
6389
6390         update_group_capacity(sd, cpu);
6391         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6392 }
6393
6394 /*
6395  * Initializers for schedule domains
6396  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6397  */
6398
6399 static int default_relax_domain_level = -1;
6400 int sched_domain_level_max;
6401
6402 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6403 {
6404         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6405                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6406
6407         return 1;
6408 }
6409 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6410
6411 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6412                                  struct sched_domain_attr *attr)
6413 {
6414         int request;
6415
6416         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6417                 if (default_relax_domain_level < 0)
6418                         return;
6419                 else
6420                         request = default_relax_domain_level;
6421         } else
6422                 request = attr->relax_domain_level;
6423         if (request < sd->level) {
6424                 /* turn off idle balance on this domain */
6425                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6426         } else {
6427                 /* turn on idle balance on this domain */
6428                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6429         }
6430 }
6431
6432 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6433 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6434
6435 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6436                                  const struct cpumask *cpu_map)
6437 {
6438         switch (what) {
6439         case sa_rootdomain:
6440                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6441                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6442         case sa_sd:
6443                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6444         case sa_sd_storage:
6445                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6446         case sa_none:
6447                 break;
6448         }
6449 }
6450
6451 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6452                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6453 {
6454         memset(d, 0, sizeof(*d));
6455
6456         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6457                 return sa_sd_storage;
6458         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6459         if (!d->sd)
6460                 return sa_sd_storage;
6461         d->rd = alloc_rootdomain();
6462         if (!d->rd)
6463                 return sa_sd;
6464         return sa_rootdomain;
6465 }
6466
6467 /*
6468  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6469  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6470  * will not free the data we're using.
6471  */
6472 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6473 {
6474         struct sd_data *sdd = sd->private;
6475
6476         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6477         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6478
6479         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6480                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6481
6482         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6483                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6484 }
6485
6486 #ifdef CONFIG_NUMA
6487 static int sched_domains_numa_levels;
6488 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6489 static int *sched_domains_numa_distance;
6490 int sched_max_numa_distance;
6491 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6492 static int sched_domains_curr_level;
6493 #endif
6494
6495 /*
6496  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6497  *
6498  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6499  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6500  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6501  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6502  *
6503  * Odd one out:
6504  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6505  */
6506 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6507         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6508          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6509          SD_NUMA |                      \
6510          SD_ASYM_PACKING |              \
6511          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6512
6513 static struct sched_domain *
6514 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6515 {
6516         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6517         int sd_weight, sd_flags = 0;
6518
6519 #ifdef CONFIG_NUMA
6520         /*
6521          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6522          */
6523         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6524 #endif
6525
6526         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6527
6528         if (tl->sd_flags)
6529                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6530         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6531                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6532                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6533
6534         *sd = (struct sched_domain){
6535                 .min_interval           = sd_weight,
6536                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6537                 .busy_factor            = 32,
6538                 .imbalance_pct          = 125,
6539
6540                 .cache_nice_tries       = 0,
6541                 .busy_idx               = 0,
6542                 .idle_idx               = 0,
6543                 .newidle_idx            = 0,
6544                 .wake_idx               = 0,
6545                 .forkexec_idx           = 0,
6546
6547                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6548                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6549                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6550                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6551                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6552                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6553                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6554                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6555                                         | 0*SD_SERIALIZE
6556                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6557                                         | 0*SD_NUMA
6558                                         | sd_flags
6559                                         ,
6560
6561                 .last_balance           = jiffies,
6562                 .balance_interval       = sd_weight,
6563                 .smt_gain               = 0,
6564                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6565                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6566 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6567                 .name                   = tl->name,
6568 #endif
6569         };
6570
6571         /*
6572          * Convert topological properties into behaviour.
6573          */
6574
6575         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6576                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6577                 sd->imbalance_pct = 110;
6578                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6579
6580         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6581                 sd->imbalance_pct = 117;
6582                 sd->cache_nice_tries = 1;
6583                 sd->busy_idx = 2;
6584
6585 #ifdef CONFIG_NUMA
6586         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6587                 sd->cache_nice_tries = 2;
6588                 sd->busy_idx = 3;
6589                 sd->idle_idx = 2;
6590
6591                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6592                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6593                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6594                                        SD_BALANCE_FORK |
6595                                        SD_WAKE_AFFINE);
6596                 }
6597
6598 #endif
6599         } else {
6600                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6601                 sd->cache_nice_tries = 1;
6602                 sd->busy_idx = 2;
6603                 sd->idle_idx = 1;
6604         }
6605
6606         sd->private = &tl->data;
6607
6608         return sd;
6609 }
6610
6611 /*
6612  * Topology list, bottom-up.
6613  */
6614 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6615 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6616         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6617 #endif
6618 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6619         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6620 #endif
6621         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6622         { NULL, },
6623 };
6624
6625 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6626         default_topology;
6627
6628 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6629         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6630
6631 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6632 {
6633         sched_domain_topology = tl;
6634 }
6635
6636 #ifdef CONFIG_NUMA
6637
6638 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6639 {
6640         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6641 }
6642
6643 static void sched_numa_warn(const char *str)
6644 {
6645         static int done = false;
6646         int i,j;
6647
6648         if (done)
6649                 return;
6650
6651         done = true;
6652
6653         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6654
6655         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6656                 printk(KERN_WARNING "  ");
6657                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6658                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6659                 printk(KERN_CONT "\n");
6660         }
6661         printk(KERN_WARNING "\n");
6662 }
6663
6664 bool find_numa_distance(int distance)
6665 {
6666         int i;
6667
6668         if (distance == node_distance(0, 0))
6669                 return true;
6670
6671         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6672                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6673                         return true;
6674         }
6675
6676         return false;
6677 }
6678
6679 /*
6680  * A system can have three types of NUMA topology:
6681  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6682  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6683  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6684  *
6685  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6686  * topology lies in whether communication between not directly
6687  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6688  * could run), or through backplane controllers. This affects
6689  * placement of programs.
6690  *
6691  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6692  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6693  *   is directly connected.
6694  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6695  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6696  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6697  */
6698 static void init_numa_topology_type(void)
6699 {
6700         int a, b, c, n;
6701
6702         n = sched_max_numa_distance;
6703
6704         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6705                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6706                 return;
6707         }
6708
6709         for_each_online_node(a) {
6710                 for_each_online_node(b) {
6711                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6712                         if (node_distance(a, b) < n)
6713                                 continue;
6714
6715                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6716                         for_each_online_node(c) {
6717                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6718                                     node_distance(b, c) < n) {
6719                                         sched_numa_topology_type =
6720                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6721                                         return;
6722                                 }
6723                         }
6724
6725                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6726                         return;
6727                 }
6728         }
6729 }
6730
6731 static void sched_init_numa(void)
6732 {
6733         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6734         struct sched_domain_topology_level *tl;
6735         int level = 0;
6736         int i, j, k;
6737
6738         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6739         if (!sched_domains_numa_distance)
6740                 return;
6741
6742         /*
6743          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6744          * unique distances in the node_distance() table.
6745          *
6746          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6747          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6748          */
6749         next_distance = curr_distance;
6750         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6751                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6752                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6753                                 int distance = node_distance(i, k);
6754
6755                                 if (distance > curr_distance &&
6756                                     (distance < next_distance ||
6757                                      next_distance == curr_distance))
6758                                         next_distance = distance;
6759
6760                                 /*
6761                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6762                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6763                                  * equally connected to A.
6764                                  */
6765                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6766                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6767
6768                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6769                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6770                         }
6771                         if (next_distance != curr_distance) {
6772                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6773                                 sched_domains_numa_levels = level;
6774                                 curr_distance = next_distance;
6775                         } else break;
6776                 }
6777
6778                 /*
6779                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6780                  */
6781                 if (!sched_debug())
6782                         break;
6783         }
6784
6785         if (!level)
6786                 return;
6787
6788         /*
6789          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6790          * identity distance node_distance(i,i).
6791          *
6792          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6793          * numbers.
6794          */
6795
6796         /*
6797          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6798          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6799          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6800          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6801          * in other functions.
6802          *
6803          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6804          */
6805         sched_domains_numa_levels = 0;
6806
6807         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6808         if (!sched_domains_numa_masks)
6809                 return;
6810
6811         /*
6812          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6813          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6814          */
6815         for (i = 0; i < level; i++) {
6816                 sched_domains_numa_masks[i] =
6817                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6818                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6819                         return;
6820
6821                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6822                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6823                         if (!mask)
6824                                 return;
6825
6826                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6827
6828                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6829                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6830                                         continue;
6831
6832                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6833                         }
6834                 }
6835         }
6836
6837         /* Compute default topology size */
6838         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6839
6840         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6841                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6842         if (!tl)
6843                 return;
6844
6845         /*
6846          * Copy the default topology bits..
6847          */
6848         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6849                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6850
6851         /*
6852          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6853          */
6854         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6855                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6856                         .mask = sd_numa_mask,
6857                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6858                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6859                         .numa_level = j,
6860                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6861                 };
6862         }
6863
6864         sched_domain_topology = tl;
6865
6866         sched_domains_numa_levels = level;
6867         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6868
6869         init_numa_topology_type();
6870 }
6871
6872 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6873 {
6874         int i, j;
6875         int node = cpu_to_node(cpu);
6876
6877         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6878                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6879                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6880                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6881                 }
6882         }
6883 }
6884
6885 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6886 {
6887         int i, j;
6888         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6889                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6890                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6891         }
6892 }
6893
6894 /*
6895  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6896  * are onlined.
6897  */
6898 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6899                                            unsigned long action,
6900                                            void *hcpu)
6901 {
6902         int cpu = (long)hcpu;
6903
6904         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6905         case CPU_ONLINE:
6906                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6907                 break;
6908
6909         case CPU_DEAD:
6910                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6911                 break;
6912
6913         default:
6914                 return NOTIFY_DONE;
6915         }
6916
6917         return NOTIFY_OK;
6918 }
6919 #else
6920 static inline void sched_init_numa(void)
6921 {
6922 }
6923
6924 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6925                                            unsigned long action,
6926                                            void *hcpu)
6927 {
6928         return 0;
6929 }
6930 #endif /* CONFIG_NUMA */
6931
6932 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6933 {
6934         struct sched_domain_topology_level *tl;
6935         int j;
6936
6937         for_each_sd_topology(tl) {
6938                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6939
6940                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6941                 if (!sdd->sd)
6942                         return -ENOMEM;
6943
6944                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6945                 if (!sdd->sg)
6946                         return -ENOMEM;
6947
6948                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6949                 if (!sdd->sgc)
6950                         return -ENOMEM;
6951
6952                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6953                         struct sched_domain *sd;
6954                         struct sched_group *sg;
6955                         struct sched_group_capacity *sgc;
6956
6957                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6958                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6959                         if (!sd)
6960                                 return -ENOMEM;
6961
6962                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6963
6964                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6965                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6966                         if (!sg)
6967                                 return -ENOMEM;
6968
6969                         sg->next = sg;
6970
6971                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6972
6973                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6974                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6975                         if (!sgc)
6976                                 return -ENOMEM;
6977
6978                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6979                 }
6980         }
6981
6982         return 0;
6983 }
6984
6985 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6986 {
6987         struct sched_domain_topology_level *tl;
6988         int j;
6989
6990         for_each_sd_topology(tl) {
6991                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6992
6993                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6994                         struct sched_domain *sd;
6995
6996                         if (sdd->sd) {
6997                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6998                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6999                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7000                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7001                         }
7002
7003                         if (sdd->sg)
7004                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7005                         if (sdd->sgc)
7006                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7007                 }
7008                 free_percpu(sdd->sd);
7009                 sdd->sd = NULL;
7010                 free_percpu(sdd->sg);
7011                 sdd->sg = NULL;
7012                 free_percpu(sdd->sgc);
7013                 sdd->sgc = NULL;
7014         }
7015 }
7016
7017 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7018                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7019                 struct sched_domain *child, int cpu)
7020 {
7021         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
7022         if (!sd)
7023                 return child;
7024
7025         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7026         if (child) {
7027                 sd->level = child->level + 1;
7028                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7029                 child->parent = sd;
7030                 sd->child = child;
7031
7032                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7033                                     sched_domain_span(sd))) {
7034                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7035 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7036                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7037                                         child->name, sd->name);
7038 #endif
7039                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7040                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7041                                    sched_domain_span(sd),
7042                                    sched_domain_span(child));
7043                 }
7044
7045         }
7046         set_domain_attribute(sd, attr);
7047
7048         return sd;
7049 }
7050
7051 /*
7052  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7053  * to the individual cpus
7054  */
7055 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7056                                struct sched_domain_attr *attr)
7057 {
7058         enum s_alloc alloc_state;
7059         struct sched_domain *sd;
7060         struct s_data d;
7061         int i, ret = -ENOMEM;
7062
7063         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7064         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7065                 goto error;
7066
7067         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7068         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7069                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7070
7071                 sd = NULL;
7072                 for_each_sd_topology(tl) {
7073                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7074                         if (tl == sched_domain_topology)
7075                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7076                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7077                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7078                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7079                                 break;
7080                 }
7081         }
7082
7083         /* Build the groups for the domains */
7084         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7085                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7086                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7087                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7088                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7089                                         goto error;
7090                         } else {
7091                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7092                                         goto error;
7093                         }
7094                 }
7095         }
7096
7097         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7098         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7099                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7100                         continue;
7101
7102                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7103                         claim_allocations(i, sd);
7104                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7105                 }
7106         }
7107
7108         /* Attach the domains */
7109         rcu_read_lock();
7110         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7111                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7112                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7113         }
7114         rcu_read_unlock();
7115
7116         ret = 0;
7117 error:
7118         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7119         return ret;
7120 }
7121
7122 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7123 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7124 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7125                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7126
7127 /*
7128  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7129  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7130  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7131  */
7132 static cpumask_var_t fallback_doms;
7133
7134 /*
7135  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7136  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7137  * or 0 if it stayed the same.
7138  */
7139 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7140 {
7141         return 0;
7142 }
7143
7144 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7145 {
7146         int i;
7147         cpumask_var_t *doms;
7148
7149         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7150         if (!doms)
7151                 return NULL;
7152         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7153                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7154                         free_sched_domains(doms, i);
7155                         return NULL;
7156                 }
7157         }
7158         return doms;
7159 }
7160
7161 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7162 {
7163         unsigned int i;
7164         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7165                 free_cpumask_var(doms[i]);
7166         kfree(doms);
7167 }
7168
7169 /*
7170  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7171  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7172  * exclude other special cases in the future.
7173  */
7174 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7175 {
7176         int err;
7177
7178         arch_update_cpu_topology();
7179         ndoms_cur = 1;
7180         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7181         if (!doms_cur)
7182                 doms_cur = &fallback_doms;
7183         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7184         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7185         register_sched_domain_sysctl();
7186
7187         return err;
7188 }
7189
7190 /*
7191  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7192  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7193  */
7194 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7195 {
7196         int i;
7197
7198         rcu_read_lock();
7199         for_each_cpu(i, cpu_map)
7200                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7201         rcu_read_unlock();
7202 }
7203
7204 /* handle null as "default" */
7205 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7206                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7207 {
7208         struct sched_domain_attr tmp;
7209
7210         /* fast path */
7211         if (!new && !cur)
7212                 return 1;
7213
7214         tmp = SD_ATTR_INIT;
7215         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7216                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7217                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7218 }
7219
7220 /*
7221  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7222  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7223  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7224  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7225  *
7226  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7227  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7228  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7229  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7230  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7231  * it as it is.
7232  *
7233  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7234  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7235  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7236  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7237  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7238  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7239  *
7240  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7241  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7242  * and it will not create the default domain.
7243  *
7244  * Call with hotplug lock held
7245  */
7246 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7247                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7248 {
7249         int i, j, n;
7250         int new_topology;
7251
7252         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7253
7254         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7255         unregister_sched_domain_sysctl();
7256
7257         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7258         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7259
7260         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7261
7262         /* Destroy deleted domains */
7263         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7264                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7265                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7266                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7267                                 goto match1;
7268                 }
7269                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7270                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7271 match1:
7272                 ;
7273         }
7274
7275         n = ndoms_cur;
7276         if (doms_new == NULL) {
7277                 n = 0;
7278                 doms_new = &fallback_doms;
7279                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7280                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7281         }
7282
7283         /* Build new domains */
7284         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7285                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7286                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7287                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7288                                 goto match2;
7289                 }
7290                 /* no match - add a new doms_new */
7291                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7292 match2:
7293                 ;
7294         }
7295
7296         /* Remember the new sched domains */
7297         if (doms_cur != &fallback_doms)
7298                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7299         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7300         doms_cur = doms_new;
7301         dattr_cur = dattr_new;
7302         ndoms_cur = ndoms_new;
7303
7304         register_sched_domain_sysctl();
7305
7306         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7307 }
7308
7309 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7310
7311 /*
7312  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7313  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7314  * around partition_sched_domains().
7315  *
7316  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7317  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7318  */
7319 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7320                              void *hcpu)
7321 {
7322         switch (action) {
7323         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7324         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7325
7326                 /*
7327                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7328                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7329                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7330                  * domain, ignoring cpusets.
7331                  */
7332                 num_cpus_frozen--;
7333                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7334                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7335                         break;
7336                 }
7337
7338                 /*
7339                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7340                  * restore the original sched domains by considering the
7341                  * cpuset configurations.
7342                  */
7343
7344         case CPU_ONLINE:
7345                 cpuset_update_active_cpus(true);
7346                 break;
7347         default:
7348                 return NOTIFY_DONE;
7349         }
7350         return NOTIFY_OK;
7351 }
7352
7353 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7354                                void *hcpu)
7355 {
7356         unsigned long flags;
7357         long cpu = (long)hcpu;
7358         struct dl_bw *dl_b;
7359         bool overflow;
7360         int cpus;
7361
7362         switch (action) {
7363         case CPU_DOWN_PREPARE:
7364                 rcu_read_lock_sched();
7365                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7366
7367                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7368                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7369                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7370                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7371
7372                 rcu_read_unlock_sched();
7373
7374                 if (overflow)
7375                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7376                 cpuset_update_active_cpus(false);
7377                 break;
7378         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7379                 num_cpus_frozen++;
7380                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7381                 break;
7382         default:
7383                 return NOTIFY_DONE;
7384         }
7385         return NOTIFY_OK;
7386 }
7387
7388 void __init sched_init_smp(void)
7389 {
7390         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7391
7392         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7393         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7394
7395         sched_init_numa();
7396
7397         /*
7398          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7399          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7400          * happen.
7401          */
7402         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7403         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7404         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7405         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7406                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7407         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7408
7409         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7410         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7411         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7412
7413         init_hrtick();
7414
7415         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7416         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7417                 BUG();
7418         sched_init_granularity();
7419         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7420
7421         init_sched_rt_class();
7422         init_sched_dl_class();
7423 }
7424 #else
7425 void __init sched_init_smp(void)
7426 {
7427         sched_init_granularity();
7428 }
7429 #endif /* CONFIG_SMP */
7430
7431 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7432 {
7433         return in_lock_functions(addr) ||
7434                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7435                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7436 }
7437
7438 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7439 /*
7440  * Default task group.
7441  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7442  */
7443 struct task_group root_task_group;
7444 LIST_HEAD(task_groups);
7445 #endif
7446
7447 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7448
7449 void __init sched_init(void)
7450 {
7451         int i, j;
7452         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7453
7454 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7455         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7456 #endif
7457 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7458         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7459 #endif
7460         if (alloc_size) {
7461                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7462
7463 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7464                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7465                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7466
7467                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7468                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7469
7470 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7471 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7472                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7473                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7474
7475                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7476                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7477
7478 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7479         }
7480 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7481         for_each_possible_cpu(i) {
7482                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7483                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7484         }
7485 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7486
7487         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7488                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7489         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7490                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7491
7492 #ifdef CONFIG_SMP
7493         init_defrootdomain();
7494 #endif
7495
7496 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7497         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7498                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7499 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7500
7501 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7502         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7503         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7504         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7505         autogroup_init(&init_task);
7506
7507 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7508
7509         for_each_possible_cpu(i) {
7510                 struct rq *rq;
7511
7512                 rq = cpu_rq(i);
7513                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7514                 rq->nr_running = 0;
7515                 rq->calc_load_active = 0;
7516                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7517                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7518                 init_rt_rq(&rq->rt);
7519                 init_dl_rq(&rq->dl);
7520 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7521                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7522                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7523                 /*
7524                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7525                  *
7526                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7527                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7528                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7529                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7530                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7531                  * (se->load.weight).
7532                  *
7533                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7534                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7535                  * then A0's share of the cpu resource is:
7536                  *
7537                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7538                  *
7539                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7540                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7541                  */
7542                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7543                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7544 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7545
7546                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7547 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7548                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7549 #endif
7550
7551                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7552                         rq->cpu_load[j] = 0;
7553
7554                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7555
7556 #ifdef CONFIG_SMP
7557                 rq->sd = NULL;
7558                 rq->rd = NULL;
7559                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7560                 rq->balance_callback = NULL;
7561                 rq->active_balance = 0;
7562                 rq->next_balance = jiffies;
7563                 rq->push_cpu = 0;
7564                 rq->cpu = i;
7565                 rq->online = 0;
7566                 rq->idle_stamp = 0;
7567                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7568                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7569
7570                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7571
7572                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7573 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7574                 rq->nohz_flags = 0;
7575 #endif
7576 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7577                 rq->last_sched_tick = 0;
7578 #endif
7579 #endif
7580                 init_rq_hrtick(rq);
7581                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7582         }
7583
7584         set_load_weight(&init_task);
7585
7586 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7587         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7588 #endif
7589
7590         /*
7591          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7592          */
7593         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7594         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7595
7596         /*
7597          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7598          */
7599         current->sched_class = &fair_sched_class;
7600
7601         /*
7602          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7603          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7604          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7605          * when this runqueue becomes "idle".
7606          */
7607         init_idle(current, smp_processor_id());
7608
7609         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7610
7611 #ifdef CONFIG_SMP
7612         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7613         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7614         if (cpu_isolated_map == NULL)
7615                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7616         idle_thread_set_boot_cpu();
7617         set_cpu_rq_start_time();
7618 #endif
7619         init_sched_fair_class();
7620
7621         scheduler_running = 1;
7622 }
7623
7624 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7625 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7626 {
7627         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7628
7629         return (nested == preempt_offset);
7630 }
7631
7632 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7633 {
7634         /*
7635          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7636          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7637          * otherwise we will destroy state.
7638          */
7639         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7640                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7641                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7642                         current->state,
7643                         (void *)current->task_state_change,
7644                         (void *)current->task_state_change);
7645
7646         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7647 }
7648 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7649
7650 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7651 {
7652         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7653
7654         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7655         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7656              !is_idle_task(current)) ||
7657             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7658                 return;
7659         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7660                 return;
7661         prev_jiffy = jiffies;
7662
7663         printk(KERN_ERR
7664                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7665                         file, line);
7666         printk(KERN_ERR
7667                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7668                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7669                         current->pid, current->comm);
7670
7671         if (task_stack_end_corrupted(current))
7672                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7673
7674         debug_show_held_locks(current);
7675         if (irqs_disabled())
7676                 print_irqtrace_events(current);
7677 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7678         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7679                 pr_err("Preemption disabled at:");
7680                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7681                 pr_cont("\n");
7682         }
7683 #endif
7684         dump_stack();
7685 }
7686 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7687 #endif
7688
7689 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7690 void normalize_rt_tasks(void)
7691 {
7692         struct task_struct *g, *p;
7693         struct sched_attr attr = {
7694                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7695         };
7696
7697         read_lock(&tasklist_lock);
7698         for_each_process_thread(g, p) {
7699                 /*
7700                  * Only normalize user tasks:
7701                  */
7702                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7703                         continue;
7704
7705                 p->se.exec_start                = 0;
7706 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7707                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7708                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7709                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7710 #endif
7711
7712                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7713                         /*
7714                          * Renice negative nice level userspace
7715                          * tasks back to 0:
7716                          */
7717                         if (task_nice(p) < 0)
7718                                 set_user_nice(p, 0);
7719                         continue;
7720                 }
7721
7722                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7723         }
7724         read_unlock(&tasklist_lock);
7725 }
7726
7727 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7728
7729 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7730 /*
7731  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7732  *
7733  * They can only be called when the whole system has been
7734  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7735  * activity can take place. Using them for anything else would
7736  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7737  * under any other configuration.
7738  */
7739
7740 /**
7741  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7742  * @cpu: the processor in question.
7743  *
7744  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7745  *
7746  * Return: The current task for @cpu.
7747  */
7748 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7749 {
7750         return cpu_curr(cpu);
7751 }
7752
7753 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7754
7755 #ifdef CONFIG_IA64
7756 /**
7757  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7758  * @cpu: the processor in question.
7759  * @p: the task pointer to set.
7760  *
7761  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7762  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7763  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7764  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7765  * and caller must save the original value of the current task (see
7766  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7767  * re-starting the system.
7768  *
7769  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7770  */
7771 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7772 {
7773         cpu_curr(cpu) = p;
7774 }
7775
7776 #endif
7777
7778 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7779 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7780 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7781
7782 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7783 {
7784         free_fair_sched_group(tg);
7785         free_rt_sched_group(tg);
7786         autogroup_free(tg);
7787         kfree(tg);
7788 }
7789
7790 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7791 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7792 {
7793         struct task_group *tg;
7794
7795         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7796         if (!tg)
7797                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7798
7799         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7800                 goto err;
7801
7802         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7803                 goto err;
7804
7805         return tg;
7806
7807 err:
7808         free_sched_group(tg);
7809         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7810 }
7811
7812 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7813 {
7814         unsigned long flags;
7815
7816         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7817         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7818
7819         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7820
7821         tg->parent = parent;
7822         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7823         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7824         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7825 }
7826
7827 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7828 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7829 {
7830         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7831         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7832 }
7833
7834 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7835 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7836 {
7837         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7838         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7839 }
7840
7841 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7842 {
7843         unsigned long flags;
7844         int i;
7845
7846         /* end participation in shares distribution */
7847         for_each_possible_cpu(i)
7848                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7849
7850         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7851         list_del_rcu(&tg->list);
7852         list_del_rcu(&tg->siblings);
7853         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7854 }
7855
7856 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7857  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7858  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7859  *      reflect its new group.
7860  */
7861 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7862 {
7863         struct task_group *tg;
7864         int queued, running;
7865         unsigned long flags;
7866         struct rq *rq;
7867
7868         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7869
7870         running = task_current(rq, tsk);
7871         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7872
7873         if (queued)
7874                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7875         if (unlikely(running))
7876                 put_prev_task(rq, tsk);
7877
7878         /*
7879          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7880          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7881          * to prevent lockdep warnings.
7882          */
7883         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7884                           struct task_group, css);
7885         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7886         tsk->sched_task_group = tg;
7887
7888 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7889         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7890                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7891         else
7892 #endif
7893                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7894
7895         if (unlikely(running))
7896                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7897         if (queued)
7898                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
7899
7900         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7901 }
7902 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7903
7904 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7905 /*
7906  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7907  */
7908 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7909
7910 /* Must be called with tasklist_lock held */
7911 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7912 {
7913         struct task_struct *g, *p;
7914
7915         /*
7916          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7917          */
7918         if (task_group_is_autogroup(tg))
7919                 return 0;
7920
7921         for_each_process_thread(g, p) {
7922                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7923                         return 1;
7924         }
7925
7926         return 0;
7927 }
7928
7929 struct rt_schedulable_data {
7930         struct task_group *tg;
7931         u64 rt_period;
7932         u64 rt_runtime;
7933 };
7934
7935 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7936 {
7937         struct rt_schedulable_data *d = data;
7938         struct task_group *child;
7939         unsigned long total, sum = 0;
7940         u64 period, runtime;
7941
7942         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7943         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7944
7945         if (tg == d->tg) {
7946                 period = d->rt_period;
7947                 runtime = d->rt_runtime;
7948         }
7949
7950         /*
7951          * Cannot have more runtime than the period.
7952          */
7953         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7954                 return -EINVAL;
7955
7956         /*
7957          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7958          */
7959         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7960                 return -EBUSY;
7961
7962         total = to_ratio(period, runtime);
7963
7964         /*
7965          * Nobody can have more than the global setting allows.
7966          */
7967         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7968                 return -EINVAL;
7969
7970         /*
7971          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7972          */
7973         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7974                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7975                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7976
7977                 if (child == d->tg) {
7978                         period = d->rt_period;
7979                         runtime = d->rt_runtime;
7980                 }
7981
7982                 sum += to_ratio(period, runtime);
7983         }
7984
7985         if (sum > total)
7986                 return -EINVAL;
7987
7988         return 0;
7989 }
7990
7991 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7992 {
7993         int ret;
7994
7995         struct rt_schedulable_data data = {
7996                 .tg = tg,
7997                 .rt_period = period,
7998                 .rt_runtime = runtime,
7999         };
8000
8001         rcu_read_lock();
8002         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8003         rcu_read_unlock();
8004
8005         return ret;
8006 }
8007
8008 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8009                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8010 {
8011         int i, err = 0;
8012
8013         /*
8014          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8015          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8016          */
8017         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8018                 return -EINVAL;
8019
8020         /* No period doesn't make any sense. */
8021         if (rt_period == 0)
8022                 return -EINVAL;
8023
8024         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8025         read_lock(&tasklist_lock);
8026         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8027         if (err)
8028                 goto unlock;
8029
8030         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8031         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8032         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8033
8034         for_each_possible_cpu(i) {
8035                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8036
8037                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8038                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8039                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8040         }
8041         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8042 unlock:
8043         read_unlock(&tasklist_lock);
8044         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8045
8046         return err;
8047 }
8048
8049 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8050 {
8051         u64 rt_runtime, rt_period;
8052
8053         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8054         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8055         if (rt_runtime_us < 0)
8056                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8057
8058         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8059 }
8060
8061 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8062 {
8063         u64 rt_runtime_us;
8064
8065         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8066                 return -1;
8067
8068         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8069         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8070         return rt_runtime_us;
8071 }
8072
8073 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8074 {
8075         u64 rt_runtime, rt_period;
8076
8077         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8078         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8079
8080         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8081 }
8082
8083 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8084 {
8085         u64 rt_period_us;
8086
8087         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8088         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8089         return rt_period_us;
8090 }
8091 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8092
8093 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8094 static int sched_rt_global_constraints(void)
8095 {
8096         int ret = 0;
8097
8098         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8099         read_lock(&tasklist_lock);
8100         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8101         read_unlock(&tasklist_lock);
8102         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8103
8104         return ret;
8105 }
8106
8107 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8108 {
8109         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8110         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8111                 return 0;
8112
8113         return 1;
8114 }
8115
8116 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8117 static int sched_rt_global_constraints(void)
8118 {
8119         unsigned long flags;
8120         int i, ret = 0;
8121
8122         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8123         for_each_possible_cpu(i) {
8124                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8125
8126                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8127                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8128                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8129         }
8130         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8131
8132         return ret;
8133 }
8134 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8135
8136 static int sched_dl_global_validate(void)
8137 {
8138         u64 runtime = global_rt_runtime();
8139         u64 period = global_rt_period();
8140         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8141         struct dl_bw *dl_b;
8142         int cpu, ret = 0;
8143         unsigned long flags;
8144
8145         /*
8146          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8147          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8148          * any of the root_domains.
8149          *
8150          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8151          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8152          * solutions is welcome!
8153          */
8154         for_each_possible_cpu(cpu) {
8155                 rcu_read_lock_sched();
8156                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8157
8158                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8159                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8160                         ret = -EBUSY;
8161                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8162
8163                 rcu_read_unlock_sched();
8164
8165                 if (ret)
8166                         break;
8167         }
8168
8169         return ret;
8170 }
8171
8172 static void sched_dl_do_global(void)
8173 {
8174         u64 new_bw = -1;
8175         struct dl_bw *dl_b;
8176         int cpu;
8177         unsigned long flags;
8178
8179         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8180         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8181
8182         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8183                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8184
8185         /*
8186          * FIXME: As above...
8187          */
8188         for_each_possible_cpu(cpu) {
8189                 rcu_read_lock_sched();
8190                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8191
8192                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8193                 dl_b->bw = new_bw;
8194                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8195
8196                 rcu_read_unlock_sched();
8197         }
8198 }
8199
8200 static int sched_rt_global_validate(void)
8201 {
8202         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8203                 return -EINVAL;
8204
8205         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8206                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8207                 return -EINVAL;
8208
8209         return 0;
8210 }
8211
8212 static void sched_rt_do_global(void)
8213 {
8214         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8215         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8216 }
8217
8218 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8219                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8220                 loff_t *ppos)
8221 {
8222         int old_period, old_runtime;
8223         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8224         int ret;
8225
8226         mutex_lock(&mutex);
8227         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8228         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8229
8230         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8231
8232         if (!ret && write) {
8233                 ret = sched_rt_global_validate();
8234                 if (ret)
8235                         goto undo;
8236
8237                 ret = sched_dl_global_validate();
8238                 if (ret)
8239                         goto undo;
8240
8241                 ret = sched_rt_global_constraints();
8242                 if (ret)
8243                         goto undo;
8244
8245                 sched_rt_do_global();
8246                 sched_dl_do_global();
8247         }
8248         if (0) {
8249 undo:
8250                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8251                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8252         }
8253         mutex_unlock(&mutex);
8254
8255         return ret;
8256 }
8257
8258 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8259                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8260                 loff_t *ppos)
8261 {
8262         int ret;
8263         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8264
8265         mutex_lock(&mutex);
8266         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8267         /* make sure that internally we keep jiffies */
8268         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8269         if (!ret && write) {
8270                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8271                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8272         }
8273         mutex_unlock(&mutex);
8274         return ret;
8275 }
8276
8277 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8278
8279 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8280 {
8281         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8282 }
8283
8284 static struct cgroup_subsys_state *
8285 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8286 {
8287         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8288         struct task_group *tg;
8289
8290         if (!parent) {
8291                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8292                 return &root_task_group.css;
8293         }
8294
8295         tg = sched_create_group(parent);
8296         if (IS_ERR(tg))
8297                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8298
8299         return &tg->css;
8300 }
8301
8302 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8303 {
8304         struct task_group *tg = css_tg(css);
8305         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8306
8307         if (parent)
8308                 sched_online_group(tg, parent);
8309         return 0;
8310 }
8311
8312 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8313 {
8314         struct task_group *tg = css_tg(css);
8315
8316         sched_destroy_group(tg);
8317 }
8318
8319 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8320 {
8321         struct task_group *tg = css_tg(css);
8322
8323         sched_offline_group(tg);
8324 }
8325
8326 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8327 {
8328         sched_move_task(task);
8329 }
8330
8331 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8332 {
8333         struct task_struct *task;
8334         struct cgroup_subsys_state *css;
8335
8336         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8337 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8338                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8339                         return -EINVAL;
8340 #else
8341                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8342                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8343                         return -EINVAL;
8344 #endif
8345         }
8346         return 0;
8347 }
8348
8349 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8350 {
8351         struct task_struct *task;
8352         struct cgroup_subsys_state *css;
8353
8354         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8355                 sched_move_task(task);
8356 }
8357
8358 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8359 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8360                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8361 {
8362         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8363 }
8364
8365 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8366                                struct cftype *cft)
8367 {
8368         struct task_group *tg = css_tg(css);
8369
8370         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8371 }
8372
8373 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8374 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8375
8376 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8377 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8378
8379 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8380
8381 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8382 {
8383         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8384         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8385
8386         if (tg == &root_task_group)
8387                 return -EINVAL;
8388
8389         /*
8390          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8391          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8392          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8393          */
8394         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8395                 return -EINVAL;
8396
8397         /*
8398          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8399          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8400          * feasibility.
8401          */
8402         if (period > max_cfs_quota_period)
8403                 return -EINVAL;
8404
8405         /*
8406          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8407          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8408          */
8409         get_online_cpus();
8410         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8411         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8412         if (ret)
8413                 goto out_unlock;
8414
8415         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8416         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8417         /*
8418          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8419          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8420          */
8421         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8422                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8423         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8424         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8425         cfs_b->quota = quota;
8426
8427         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8428         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8429         if (runtime_enabled)
8430                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8431         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8432
8433         for_each_online_cpu(i) {
8434                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8435                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8436
8437                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8438                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8439                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8440
8441                 if (cfs_rq->throttled)
8442                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8443                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8444         }
8445         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8446                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8447 out_unlock:
8448         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8449         put_online_cpus();
8450
8451         return ret;
8452 }
8453
8454 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8455 {
8456         u64 quota, period;
8457
8458         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8459         if (cfs_quota_us < 0)
8460                 quota = RUNTIME_INF;
8461         else
8462                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8463
8464         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8465 }
8466
8467 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8468 {
8469         u64 quota_us;
8470
8471         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8472                 return -1;
8473
8474         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8475         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8476
8477         return quota_us;
8478 }
8479
8480 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8481 {
8482         u64 quota, period;
8483
8484         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8485         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8486
8487         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8488 }
8489
8490 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8491 {
8492         u64 cfs_period_us;
8493
8494         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8495         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8496
8497         return cfs_period_us;
8498 }
8499
8500 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8501                                   struct cftype *cft)
8502 {
8503         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8504 }
8505
8506 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8507                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8508 {
8509         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8510 }
8511
8512 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8513                                    struct cftype *cft)
8514 {
8515         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8516 }
8517
8518 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8519                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8520 {
8521         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8522 }
8523
8524 struct cfs_schedulable_data {
8525         struct task_group *tg;
8526         u64 period, quota;
8527 };
8528
8529 /*
8530  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8531  * note: units are usecs
8532  */
8533 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8534                                struct cfs_schedulable_data *d)
8535 {
8536         u64 quota, period;
8537
8538         if (tg == d->tg) {
8539                 period = d->period;
8540                 quota = d->quota;
8541         } else {
8542                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8543                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8544         }
8545
8546         /* note: these should typically be equivalent */
8547         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8548                 return RUNTIME_INF;
8549
8550         return to_ratio(period, quota);
8551 }
8552
8553 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8554 {
8555         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8556         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8557         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8558
8559         if (!tg->parent) {
8560                 quota = RUNTIME_INF;
8561         } else {
8562                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8563
8564                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8565                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8566
8567                 /*
8568                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8569                  * limit is set
8570                  */
8571                 if (quota == RUNTIME_INF)
8572                         quota = parent_quota;
8573                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8574                         return -EINVAL;
8575         }
8576         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8577
8578         return 0;
8579 }
8580
8581 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8582 {
8583         int ret;
8584         struct cfs_schedulable_data data = {
8585                 .tg = tg,
8586                 .period = period,
8587                 .quota = quota,
8588         };
8589
8590         if (quota != RUNTIME_INF) {
8591                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8592                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8593         }
8594
8595         rcu_read_lock();
8596         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8597         rcu_read_unlock();
8598
8599         return ret;
8600 }
8601
8602 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8603 {
8604         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8605         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8606
8607         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8608         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8609         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8610
8611         return 0;
8612 }
8613 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8614 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8615
8616 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8617 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8618                                 struct cftype *cft, s64 val)
8619 {
8620         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8621 }
8622
8623 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8624                                struct cftype *cft)
8625 {
8626         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8627 }
8628
8629 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8630                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8631 {
8632         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8633 }
8634
8635 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8636                                    struct cftype *cft)
8637 {
8638         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8639 }
8640 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8641
8642 static struct cftype cpu_files[] = {
8643 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8644         {
8645                 .name = "shares",
8646                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8647                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8648         },
8649 #endif
8650 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8651         {
8652                 .name = "cfs_quota_us",
8653                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8654                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8655         },
8656         {
8657                 .name = "cfs_period_us",
8658                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8659                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8660         },
8661         {
8662                 .name = "stat",
8663                 .seq_show = cpu_stats_show,
8664         },
8665 #endif
8666 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8667         {
8668                 .name = "rt_runtime_us",
8669                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8670                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8671         },
8672         {
8673                 .name = "rt_period_us",
8674                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8675                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8676         },
8677 #endif
8678         { }     /* terminate */
8679 };
8680
8681 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8682         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8683         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8684         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8685         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8686         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8687         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8688         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8689         .legacy_cftypes = cpu_files,
8690         .early_init     = 1,
8691 };
8692
8693 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8694
8695 void dump_cpu_task(int cpu)
8696 {
8697         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8698         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8699 }