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