]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
Merge remote-tracking branch 'workqueues/for-next'
[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/ctype.h>
70 #include <linux/ftrace.h>
71 #include <linux/slab.h>
72 #include <linux/init_task.h>
73 #include <linux/context_tracking.h>
74 #include <linux/compiler.h>
75 #include <linux/frame.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
93 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
94
95 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
96
97 void update_rq_clock(struct rq *rq)
98 {
99         s64 delta;
100
101         lockdep_assert_held(&rq->lock);
102
103         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
104                 return;
105
106         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
107         if (delta < 0)
108                 return;
109         rq->clock += delta;
110         update_rq_clock_task(rq, delta);
111 }
112
113 /*
114  * Debugging: various feature bits
115  */
116
117 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
118         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
119
120 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
121 #include "features.h"
122         0;
123
124 #undef SCHED_FEAT
125
126 /*
127  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
128  * Limited because this is done with IRQs disabled.
129  */
130 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
131
132 /*
133  * period over which we average the RT time consumption, measured
134  * in ms.
135  *
136  * default: 1s
137  */
138 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
139
140 /*
141  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
142  * default: 1s
143  */
144 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
145
146 __read_mostly int scheduler_running;
147
148 /*
149  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
150  * default: 0.95s
151  */
152 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
153
154 /* cpus with isolated domains */
155 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
156
157 /*
158  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
159  */
160 static struct rq *this_rq_lock(void)
161         __acquires(rq->lock)
162 {
163         struct rq *rq;
164
165         local_irq_disable();
166         rq = this_rq();
167         raw_spin_lock(&rq->lock);
168
169         return rq;
170 }
171
172 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
173 /*
174  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
175  */
176
177 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
178 {
179         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
180                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
181 }
182
183 /*
184  * High-resolution timer tick.
185  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
186  */
187 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
188 {
189         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
190
191         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
192
193         raw_spin_lock(&rq->lock);
194         update_rq_clock(rq);
195         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
196         raw_spin_unlock(&rq->lock);
197
198         return HRTIMER_NORESTART;
199 }
200
201 #ifdef CONFIG_SMP
202
203 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
204 {
205         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
206
207         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
208 }
209
210 /*
211  * called from hardirq (IPI) context
212  */
213 static void __hrtick_start(void *arg)
214 {
215         struct rq *rq = arg;
216
217         raw_spin_lock(&rq->lock);
218         __hrtick_restart(rq);
219         rq->hrtick_csd_pending = 0;
220         raw_spin_unlock(&rq->lock);
221 }
222
223 /*
224  * Called to set the hrtick timer state.
225  *
226  * called with rq->lock held and irqs disabled
227  */
228 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
229 {
230         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
231         ktime_t time;
232         s64 delta;
233
234         /*
235          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
236          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
237          */
238         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
239         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
240
241         hrtimer_set_expires(timer, time);
242
243         if (rq == this_rq()) {
244                 __hrtick_restart(rq);
245         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
246                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
247                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
248         }
249 }
250
251 static int
252 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
253 {
254         int cpu = (int)(long)hcpu;
255
256         switch (action) {
257         case CPU_UP_CANCELED:
258         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
259         case CPU_DOWN_PREPARE:
260         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
261         case CPU_DEAD:
262         case CPU_DEAD_FROZEN:
263                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
264                 return NOTIFY_OK;
265         }
266
267         return NOTIFY_DONE;
268 }
269
270 static __init void init_hrtick(void)
271 {
272         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
273 }
274 #else
275 /*
276  * Called to set the hrtick timer state.
277  *
278  * called with rq->lock held and irqs disabled
279  */
280 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
281 {
282         /*
283          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
284          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
285          */
286         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
287         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
288                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
289 }
290
291 static inline void init_hrtick(void)
292 {
293 }
294 #endif /* CONFIG_SMP */
295
296 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
297 {
298 #ifdef CONFIG_SMP
299         rq->hrtick_csd_pending = 0;
300
301         rq->hrtick_csd.flags = 0;
302         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
303         rq->hrtick_csd.info = rq;
304 #endif
305
306         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
307         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
308 }
309 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
310 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312 }
313
314 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
315 {
316 }
317
318 static inline void init_hrtick(void)
319 {
320 }
321 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
322
323 /*
324  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
325  */
326 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
327 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
328         for (;;) {                                                      \
329                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
330                 if (__old == __val)                                     \
331                         break;                                          \
332                 __val = __old;                                          \
333         }                                                               \
334         __old;                                                          \
335 })
336
337 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
338 /*
339  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
340  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
341  * spurious IPIs.
342  */
343 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
344 {
345         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
346         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
347 }
348
349 /*
350  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
351  *
352  * If this returns true, then the idle task promises to call
353  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
354  */
355 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
356 {
357         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
358         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
359
360         for (;;) {
361                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
362                         return false;
363                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
364                         return true;
365                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
366                 if (old == val)
367                         break;
368                 val = old;
369         }
370         return true;
371 }
372
373 #else
374 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
375 {
376         set_tsk_need_resched(p);
377         return true;
378 }
379
380 #ifdef CONFIG_SMP
381 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
382 {
383         return false;
384 }
385 #endif
386 #endif
387
388 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
389 {
390         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
391
392         /*
393          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
394          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
395          * wakeup due to that.
396          *
397          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
398          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
399          */
400         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
401                 return;
402
403         get_task_struct(task);
404
405         /*
406          * The head is context local, there can be no concurrency.
407          */
408         *head->lastp = node;
409         head->lastp = &node->next;
410 }
411
412 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
413 {
414         struct wake_q_node *node = head->first;
415
416         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
417                 struct task_struct *task;
418
419                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
420                 BUG_ON(!task);
421                 /* task can safely be re-inserted now */
422                 node = node->next;
423                 task->wake_q.next = NULL;
424
425                 /*
426                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
427                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
428                  */
429                 wake_up_process(task);
430                 put_task_struct(task);
431         }
432 }
433
434 /*
435  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
436  *
437  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
438  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
439  * the target CPU.
440  */
441 void resched_curr(struct rq *rq)
442 {
443         struct task_struct *curr = rq->curr;
444         int cpu;
445
446         lockdep_assert_held(&rq->lock);
447
448         if (test_tsk_need_resched(curr))
449                 return;
450
451         cpu = cpu_of(rq);
452
453         if (cpu == smp_processor_id()) {
454                 set_tsk_need_resched(curr);
455                 set_preempt_need_resched();
456                 return;
457         }
458
459         if (set_nr_and_not_polling(curr))
460                 smp_send_reschedule(cpu);
461         else
462                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
463 }
464
465 void resched_cpu(int cpu)
466 {
467         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
468         unsigned long flags;
469
470         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
471                 return;
472         resched_curr(rq);
473         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
474 }
475
476 #ifdef CONFIG_SMP
477 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
478 /*
479  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
480  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
481  *
482  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
483  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
484  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
485  */
486 int get_nohz_timer_target(void)
487 {
488         int i, cpu = smp_processor_id();
489         struct sched_domain *sd;
490
491         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
492                 return cpu;
493
494         rcu_read_lock();
495         for_each_domain(cpu, sd) {
496                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
497                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
498                                 cpu = i;
499                                 goto unlock;
500                         }
501                 }
502         }
503
504         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
505                 cpu = housekeeping_any_cpu();
506 unlock:
507         rcu_read_unlock();
508         return cpu;
509 }
510 /*
511  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
512  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
513  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
514  * idle system the next event might even be infinite time into the
515  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
516  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
517  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
518  * wheel for the next timer event.
519  */
520 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
521 {
522         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
523
524         if (cpu == smp_processor_id())
525                 return;
526
527         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
528                 smp_send_reschedule(cpu);
529         else
530                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
531 }
532
533 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
534 {
535         /*
536          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
537          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
538          * If needed we can still optimize that later with an
539          * empty IRQ.
540          */
541         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
542                 if (cpu != smp_processor_id() ||
543                     tick_nohz_tick_stopped())
544                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
545                 return true;
546         }
547
548         return false;
549 }
550
551 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
552 {
553         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
554                 wake_up_idle_cpu(cpu);
555 }
556
557 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
558 {
559         int cpu = smp_processor_id();
560
561         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
562                 return false;
563
564         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
565                 return true;
566
567         /*
568          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
569          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
570          */
571         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
572         return false;
573 }
574
575 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
576
577 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
578 {
579         return false;
580 }
581
582 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
583
584 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
585 bool sched_can_stop_tick(void)
586 {
587         /*
588          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
589          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
590          */
591         if (current->policy == SCHED_FIFO)
592                 return true;
593
594         /*
595          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
596          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
597          */
598         if (current->policy == SCHED_RR) {
599                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
600
601                 return list_is_singular(&rt_se->run_list);
602         }
603
604         /*
605          * More than one running task need preemption.
606          * nr_running update is assumed to be visible
607          * after IPI is sent from wakers.
608          */
609         if (this_rq()->nr_running > 1)
610                 return false;
611
612         return true;
613 }
614 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
615
616 void sched_avg_update(struct rq *rq)
617 {
618         s64 period = sched_avg_period();
619
620         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
621                 /*
622                  * Inline assembly required to prevent the compiler
623                  * optimising this loop into a divmod call.
624                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
625                  */
626                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
627                 rq->age_stamp += period;
628                 rq->rt_avg /= 2;
629         }
630 }
631
632 #endif /* CONFIG_SMP */
633
634 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
635                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
636 /*
637  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
638  * node and @up when leaving it for the final time.
639  *
640  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
641  */
642 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
643                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
644 {
645         struct task_group *parent, *child;
646         int ret;
647
648         parent = from;
649
650 down:
651         ret = (*down)(parent, data);
652         if (ret)
653                 goto out;
654         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
655                 parent = child;
656                 goto down;
657
658 up:
659                 continue;
660         }
661         ret = (*up)(parent, data);
662         if (ret || parent == from)
663                 goto out;
664
665         child = parent;
666         parent = parent->parent;
667         if (parent)
668                 goto up;
669 out:
670         return ret;
671 }
672
673 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
674 {
675         return 0;
676 }
677 #endif
678
679 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
680 {
681         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
682         struct load_weight *load = &p->se.load;
683
684         /*
685          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
686          */
687         if (idle_policy(p->policy)) {
688                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
689                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
690                 return;
691         }
692
693         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
694         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
695 }
696
697 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
698 {
699         update_rq_clock(rq);
700         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
701                 sched_info_queued(rq, p);
702         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
703 }
704
705 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
706 {
707         update_rq_clock(rq);
708         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
709                 sched_info_dequeued(rq, p);
710         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
711 }
712
713 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         if (task_contributes_to_load(p))
716                 rq->nr_uninterruptible--;
717
718         enqueue_task(rq, p, flags);
719 }
720
721 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
722 {
723         if (task_contributes_to_load(p))
724                 rq->nr_uninterruptible++;
725
726         dequeue_task(rq, p, flags);
727 }
728
729 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
730 {
731 /*
732  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
733  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
734  */
735 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
736         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
737 #endif
738 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
739         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
740
741         /*
742          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
743          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
744          * {soft,}irq region.
745          *
746          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
747          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
748          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
749          * monotonic.
750          *
751          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
752          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
753          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
754          * atomic ops.
755          */
756         if (irq_delta > delta)
757                 irq_delta = delta;
758
759         rq->prev_irq_time += irq_delta;
760         delta -= irq_delta;
761 #endif
762 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
763         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
764                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
765                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
766
767                 if (unlikely(steal > delta))
768                         steal = delta;
769
770                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
771                 delta -= steal;
772         }
773 #endif
774
775         rq->clock_task += delta;
776
777 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
778         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
779                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
780 #endif
781 }
782
783 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
784 {
785         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
786         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
787
788         if (stop) {
789                 /*
790                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
791                  * userspace knows about and won't get confused about.
792                  *
793                  * Also, it will make PI more or less work without too
794                  * much confusion -- but then, stop work should not
795                  * rely on PI working anyway.
796                  */
797                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
798
799                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
800         }
801
802         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
803
804         if (old_stop) {
805                 /*
806                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
807                  * it can die in pieces.
808                  */
809                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
810         }
811 }
812
813 /*
814  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
815  */
816 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
817 {
818         return p->static_prio;
819 }
820
821 /*
822  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
823  * without taking RT-inheritance into account. Might be
824  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
825  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
826  * estimator recalculates.
827  */
828 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
829 {
830         int prio;
831
832         if (task_has_dl_policy(p))
833                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
834         else if (task_has_rt_policy(p))
835                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
836         else
837                 prio = __normal_prio(p);
838         return prio;
839 }
840
841 /*
842  * Calculate the current priority, i.e. the priority
843  * taken into account by the scheduler. This value might
844  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
845  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
846  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
847  */
848 static int effective_prio(struct task_struct *p)
849 {
850         p->normal_prio = normal_prio(p);
851         /*
852          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
853          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
854          * to the normal priority:
855          */
856         if (!rt_prio(p->prio))
857                 return p->normal_prio;
858         return p->prio;
859 }
860
861 /**
862  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
863  * @p: the task in question.
864  *
865  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
866  */
867 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
868 {
869         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
870 }
871
872 /*
873  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
874  * use the balance_callback list if you want balancing.
875  *
876  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
877  * balance_callback().
878  */
879 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
880                                        const struct sched_class *prev_class,
881                                        int oldprio)
882 {
883         if (prev_class != p->sched_class) {
884                 if (prev_class->switched_from)
885                         prev_class->switched_from(rq, p);
886
887                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
888         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
889                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
890 }
891
892 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
893 {
894         const struct sched_class *class;
895
896         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
897                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
898         } else {
899                 for_each_class(class) {
900                         if (class == rq->curr->sched_class)
901                                 break;
902                         if (class == p->sched_class) {
903                                 resched_curr(rq);
904                                 break;
905                         }
906                 }
907         }
908
909         /*
910          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
911          * this case, we can save a useless back to back clock update.
912          */
913         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
914                 rq_clock_skip_update(rq, true);
915 }
916
917 #ifdef CONFIG_SMP
918 /*
919  * This is how migration works:
920  *
921  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
922  *    stop_one_cpu().
923  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
924  *    off the CPU)
925  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
926  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
927  *    it and puts it into the right queue.
928  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
929  *    is done.
930  */
931
932 /*
933  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
934  *
935  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
936  */
937 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
938 {
939         lockdep_assert_held(&rq->lock);
940
941         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
942         dequeue_task(rq, p, 0);
943         set_task_cpu(p, new_cpu);
944         raw_spin_unlock(&rq->lock);
945
946         rq = cpu_rq(new_cpu);
947
948         raw_spin_lock(&rq->lock);
949         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
950         enqueue_task(rq, p, 0);
951         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
952         check_preempt_curr(rq, p, 0);
953
954         return rq;
955 }
956
957 struct migration_arg {
958         struct task_struct *task;
959         int dest_cpu;
960 };
961
962 /*
963  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
964  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
965  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
966  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
967  *
968  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
969  * as the task is no longer on this CPU.
970  */
971 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
972 {
973         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
974                 return rq;
975
976         /* Affinity changed (again). */
977         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
978                 return rq;
979
980         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
981
982         return rq;
983 }
984
985 /*
986  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
987  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
988  * 'pushing' onto another runqueue.
989  */
990 static int migration_cpu_stop(void *data)
991 {
992         struct migration_arg *arg = data;
993         struct task_struct *p = arg->task;
994         struct rq *rq = this_rq();
995
996         /*
997          * The original target cpu might have gone down and we might
998          * be on another cpu but it doesn't matter.
999          */
1000         local_irq_disable();
1001         /*
1002          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1003          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1004          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1005          */
1006         sched_ttwu_pending();
1007
1008         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1009         raw_spin_lock(&rq->lock);
1010         /*
1011          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1012          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1013          * we're holding p->pi_lock.
1014          */
1015         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1016                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1017         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1018         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1019
1020         local_irq_enable();
1021         return 0;
1022 }
1023
1024 /*
1025  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1026  * actually call this function.
1027  */
1028 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1029 {
1030         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1031         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1032 }
1033
1034 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1035 {
1036         struct rq *rq = task_rq(p);
1037         bool queued, running;
1038
1039         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1040
1041         queued = task_on_rq_queued(p);
1042         running = task_current(rq, p);
1043
1044         if (queued) {
1045                 /*
1046                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1047                  * holding rq->lock.
1048                  */
1049                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1050                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1051         }
1052         if (running)
1053                 put_prev_task(rq, p);
1054
1055         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1056
1057         if (running)
1058                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1059         if (queued)
1060                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1065  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1066  * is removed from the allowed bitmask.
1067  *
1068  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1069  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1070  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1071  */
1072 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1073                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1074 {
1075         unsigned long flags;
1076         struct rq *rq;
1077         unsigned int dest_cpu;
1078         int ret = 0;
1079
1080         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1081
1082         /*
1083          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1084          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1085          */
1086         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1087                 ret = -EINVAL;
1088                 goto out;
1089         }
1090
1091         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1092                 goto out;
1093
1094         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1095                 ret = -EINVAL;
1096                 goto out;
1097         }
1098
1099         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1100
1101         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1102         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1103                 goto out;
1104
1105         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1106         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1107                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1108                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1109                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1110                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1111                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1112                 return 0;
1113         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1114                 /*
1115                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1116                  * afterwards anyway.
1117                  */
1118                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1119                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1120                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1121         }
1122 out:
1123         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1124
1125         return ret;
1126 }
1127
1128 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1129 {
1130         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1131 }
1132 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1133
1134 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1135 {
1136 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1137         /*
1138          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1139          * ttwu() will sort out the placement.
1140          */
1141         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1142                         !p->on_rq);
1143
1144         /*
1145          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1146          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1147          * time relying on p->on_rq.
1148          */
1149         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1150                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1151                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1152
1153 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1154         /*
1155          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1156          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1157          *
1158          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1159          * see task_group().
1160          *
1161          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1162          * task_rq_lock().
1163          */
1164         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1165                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1166 #endif
1167 #endif
1168
1169         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1170
1171         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1172                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1173                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1174                 p->se.nr_migrations++;
1175                 perf_event_task_migrate(p);
1176         }
1177
1178         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1179 }
1180
1181 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1182 {
1183         if (task_on_rq_queued(p)) {
1184                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1185
1186                 src_rq = task_rq(p);
1187                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1188
1189                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1190                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1191                 set_task_cpu(p, cpu);
1192                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1193                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1194                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1195         } else {
1196                 /*
1197                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1198                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1199                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1200                  */
1201                 p->wake_cpu = cpu;
1202         }
1203 }
1204
1205 struct migration_swap_arg {
1206         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1207         int src_cpu, dst_cpu;
1208 };
1209
1210 static int migrate_swap_stop(void *data)
1211 {
1212         struct migration_swap_arg *arg = data;
1213         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1214         int ret = -EAGAIN;
1215
1216         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1217                 return -EAGAIN;
1218
1219         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1220         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1221
1222         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1223                         &arg->dst_task->pi_lock);
1224         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1225
1226         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1227                 goto unlock;
1228
1229         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1230                 goto unlock;
1231
1232         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1233                 goto unlock;
1234
1235         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1236                 goto unlock;
1237
1238         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1239         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1240
1241         ret = 0;
1242
1243 unlock:
1244         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1245         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1246         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1247
1248         return ret;
1249 }
1250
1251 /*
1252  * Cross migrate two tasks
1253  */
1254 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1255 {
1256         struct migration_swap_arg arg;
1257         int ret = -EINVAL;
1258
1259         arg = (struct migration_swap_arg){
1260                 .src_task = cur,
1261                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1262                 .dst_task = p,
1263                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1264         };
1265
1266         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1267                 goto out;
1268
1269         /*
1270          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1271          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1272          */
1273         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1274                 goto out;
1275
1276         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1277                 goto out;
1278
1279         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1280                 goto out;
1281
1282         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1283         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1284
1285 out:
1286         return ret;
1287 }
1288
1289 /*
1290  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1291  *
1292  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1293  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1294  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1295  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1296  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1297  * @p has remained unscheduled the whole time.
1298  *
1299  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1300  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1301  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1302  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1303  * waiting to become inactive.
1304  */
1305 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1306 {
1307         unsigned long flags;
1308         int running, queued;
1309         unsigned long ncsw;
1310         struct rq *rq;
1311
1312         for (;;) {
1313                 /*
1314                  * We do the initial early heuristics without holding
1315                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1316                  * the runqueue lock when things look like they will
1317                  * work out!
1318                  */
1319                 rq = task_rq(p);
1320
1321                 /*
1322                  * If the task is actively running on another CPU
1323                  * still, just relax and busy-wait without holding
1324                  * any locks.
1325                  *
1326                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1327                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1328                  * But we don't care, since "task_running()" will
1329                  * return false if the runqueue has changed and p
1330                  * is actually now running somewhere else!
1331                  */
1332                 while (task_running(rq, p)) {
1333                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1334                                 return 0;
1335                         cpu_relax();
1336                 }
1337
1338                 /*
1339                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1340                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1341                  * just go back and repeat.
1342                  */
1343                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1344                 trace_sched_wait_task(p);
1345                 running = task_running(rq, p);
1346                 queued = task_on_rq_queued(p);
1347                 ncsw = 0;
1348                 if (!match_state || p->state == match_state)
1349                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1350                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1351
1352                 /*
1353                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1354                  */
1355                 if (unlikely(!ncsw))
1356                         break;
1357
1358                 /*
1359                  * Was it really running after all now that we
1360                  * checked with the proper locks actually held?
1361                  *
1362                  * Oops. Go back and try again..
1363                  */
1364                 if (unlikely(running)) {
1365                         cpu_relax();
1366                         continue;
1367                 }
1368
1369                 /*
1370                  * It's not enough that it's not actively running,
1371                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1372                  * preempted!
1373                  *
1374                  * So if it was still runnable (but just not actively
1375                  * running right now), it's preempted, and we should
1376                  * yield - it could be a while.
1377                  */
1378                 if (unlikely(queued)) {
1379                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1380
1381                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1382                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1383                         continue;
1384                 }
1385
1386                 /*
1387                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1388                  * runnable, which means that it will never become
1389                  * running in the future either. We're all done!
1390                  */
1391                 break;
1392         }
1393
1394         return ncsw;
1395 }
1396
1397 /***
1398  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1399  * @p: the to-be-kicked thread
1400  *
1401  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1402  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1403  *
1404  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1405  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1406  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1407  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1408  * achieved as well.
1409  */
1410 void kick_process(struct task_struct *p)
1411 {
1412         int cpu;
1413
1414         preempt_disable();
1415         cpu = task_cpu(p);
1416         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1417                 smp_send_reschedule(cpu);
1418         preempt_enable();
1419 }
1420 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1421
1422 /*
1423  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1424  */
1425 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1426 {
1427         int nid = cpu_to_node(cpu);
1428         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1429         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1430         int dest_cpu;
1431
1432         /*
1433          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1434          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1435          * select the cpu on the other node.
1436          */
1437         if (nid != -1) {
1438                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1439
1440                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1441                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1442                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1443                                 continue;
1444                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1445                                 continue;
1446                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1447                                 return dest_cpu;
1448                 }
1449         }
1450
1451         for (;;) {
1452                 /* Any allowed, online CPU? */
1453                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1454                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1455                                 continue;
1456                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1457                                 continue;
1458                         goto out;
1459                 }
1460
1461                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1462                 switch (state) {
1463                 case cpuset:
1464                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1465                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1466                                 state = possible;
1467                                 break;
1468                         }
1469                         /* fall-through */
1470                 case possible:
1471                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1472                         state = fail;
1473                         break;
1474
1475                 case fail:
1476                         BUG();
1477                         break;
1478                 }
1479         }
1480
1481 out:
1482         if (state != cpuset) {
1483                 /*
1484                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1485                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1486                  * leave kernel.
1487                  */
1488                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1489                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1490                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1491                 }
1492         }
1493
1494         return dest_cpu;
1495 }
1496
1497 /*
1498  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1499  */
1500 static inline
1501 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1502 {
1503         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1504
1505         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1506                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1507
1508         /*
1509          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1510          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1511          * cpu.
1512          *
1513          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1514          *
1515          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1516          *   not worry about this generic constraint ]
1517          */
1518         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1519                      !cpu_online(cpu)))
1520                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1521
1522         return cpu;
1523 }
1524
1525 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1526 {
1527         s64 diff = sample - *avg;
1528         *avg += diff >> 3;
1529 }
1530
1531 #else
1532
1533 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1534                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1535 {
1536         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1537 }
1538
1539 #endif /* CONFIG_SMP */
1540
1541 static void
1542 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1543 {
1544 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1545         struct rq *rq = this_rq();
1546
1547 #ifdef CONFIG_SMP
1548         int this_cpu = smp_processor_id();
1549
1550         if (cpu == this_cpu) {
1551                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1552                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1553         } else {
1554                 struct sched_domain *sd;
1555
1556                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1557                 rcu_read_lock();
1558                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1559                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1560                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1561                                 break;
1562                         }
1563                 }
1564                 rcu_read_unlock();
1565         }
1566
1567         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1568                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1569
1570 #endif /* CONFIG_SMP */
1571
1572         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1573         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1574
1575         if (wake_flags & WF_SYNC)
1576                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1577
1578 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1579 }
1580
1581 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1582 {
1583         activate_task(rq, p, en_flags);
1584         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1585
1586         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1587         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1588                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1589 }
1590
1591 /*
1592  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1593  */
1594 static void
1595 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1596 {
1597         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1598         p->state = TASK_RUNNING;
1599         trace_sched_wakeup(p);
1600
1601 #ifdef CONFIG_SMP
1602         if (p->sched_class->task_woken) {
1603                 /*
1604                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1605                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1606                  */
1607                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1608                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1609                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1610         }
1611
1612         if (rq->idle_stamp) {
1613                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1614                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1615
1616                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1617
1618                 if (rq->avg_idle > max)
1619                         rq->avg_idle = max;
1620
1621                 rq->idle_stamp = 0;
1622         }
1623 #endif
1624 }
1625
1626 static void
1627 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1628 {
1629         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1630
1631 #ifdef CONFIG_SMP
1632         if (p->sched_contributes_to_load)
1633                 rq->nr_uninterruptible--;
1634 #endif
1635
1636         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1637         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1642  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1643  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1644  * the task is still ->on_rq.
1645  */
1646 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1647 {
1648         struct rq *rq;
1649         int ret = 0;
1650
1651         rq = __task_rq_lock(p);
1652         if (task_on_rq_queued(p)) {
1653                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1654                 update_rq_clock(rq);
1655                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1656                 ret = 1;
1657         }
1658         __task_rq_unlock(rq);
1659
1660         return ret;
1661 }
1662
1663 #ifdef CONFIG_SMP
1664 void sched_ttwu_pending(void)
1665 {
1666         struct rq *rq = this_rq();
1667         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1668         struct task_struct *p;
1669         unsigned long flags;
1670
1671         if (!llist)
1672                 return;
1673
1674         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1675         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1676
1677         while (llist) {
1678                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1679                 llist = llist_next(llist);
1680                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1681         }
1682
1683         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1684         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1685 }
1686
1687 void scheduler_ipi(void)
1688 {
1689         /*
1690          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1691          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1692          * this IPI.
1693          */
1694         preempt_fold_need_resched();
1695
1696         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1697                 return;
1698
1699         /*
1700          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1701          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1702          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1703          * we do call them.
1704          *
1705          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1706          * properly.
1707          *
1708          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1709          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1710          * somewhat pessimize the simple resched case.
1711          */
1712         irq_enter();
1713         sched_ttwu_pending();
1714
1715         /*
1716          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1717          */
1718         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1719                 this_rq()->idle_balance = 1;
1720                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1721         }
1722         irq_exit();
1723 }
1724
1725 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1726 {
1727         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1728
1729         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1730                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1731                         smp_send_reschedule(cpu);
1732                 else
1733                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1734         }
1735 }
1736
1737 void wake_up_if_idle(int cpu)
1738 {
1739         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1740         unsigned long flags;
1741
1742         rcu_read_lock();
1743
1744         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1745                 goto out;
1746
1747         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1748                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1749         } else {
1750                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1751                 if (is_idle_task(rq->curr))
1752                         smp_send_reschedule(cpu);
1753                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1754                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1755         }
1756
1757 out:
1758         rcu_read_unlock();
1759 }
1760
1761 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1762 {
1763         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1764 }
1765 #endif /* CONFIG_SMP */
1766
1767 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1768 {
1769         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1770
1771 #if defined(CONFIG_SMP)
1772         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1773                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1774                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1775                 return;
1776         }
1777 #endif
1778
1779         raw_spin_lock(&rq->lock);
1780         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1781         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1782         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1783         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1784 }
1785
1786 /*
1787  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1788  *
1789  *  MIGRATION
1790  *
1791  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1792  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1793  * execution on its new cpu [c1].
1794  *
1795  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1796  *
1797  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1798  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1799  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1800  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1801  *
1802  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1803  * Note: we only require RCpc transitivity.
1804  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1805  *
1806  * Example:
1807  *
1808  *   CPU0            CPU1            CPU2
1809  *
1810  *   LOCK rq(0)->lock
1811  *   sched-out X
1812  *   sched-in Y
1813  *   UNLOCK rq(0)->lock
1814  *
1815  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1816  *                                   dequeue X
1817  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1818  *
1819  *                                   LOCK rq(1)->lock
1820  *                                   enqueue X
1821  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1822  *
1823  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1824  *                   sched-out Z
1825  *                   sched-in X
1826  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1827  *
1828  *
1829  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1830  *
1831  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1832  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1833  * chain to provide order. Instead we do:
1834  *
1835  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1836  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1837  *
1838  * Example:
1839  *
1840  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1841  *
1842  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1843  *   dequeue X
1844  *   sched-out X
1845  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1846  *
1847  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1848  *                    X->state = WAKING
1849  *                    set_task_cpu(X,2)
1850  *
1851  *                    LOCK rq(2)->lock
1852  *                    enqueue X
1853  *                    X->state = RUNNING
1854  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1855  *
1856  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1857  *                                          sched-out Z
1858  *                                          sched-in X
1859  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1860  *
1861  *                    UNLOCK X->pi_lock
1862  *   UNLOCK rq(0)->lock
1863  *
1864  *
1865  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1866  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1867  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1868  * its wakeup.
1869  *
1870  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1871  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1872  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1873  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1874  *
1875  */
1876
1877 /**
1878  * try_to_wake_up - wake up a thread
1879  * @p: the thread to be awakened
1880  * @state: the mask of task states that can be woken
1881  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1882  *
1883  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1884  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1885  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1886  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1887  * runnable without the overhead of this.
1888  *
1889  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1890  * or @state didn't match @p's state.
1891  */
1892 static int
1893 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1894 {
1895         unsigned long flags;
1896         int cpu, success = 0;
1897
1898         /*
1899          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1900          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1901          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1902          * set_current_state() the waiting thread does.
1903          */
1904         smp_mb__before_spinlock();
1905         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1906         if (!(p->state & state))
1907                 goto out;
1908
1909         trace_sched_waking(p);
1910
1911         success = 1; /* we're going to change ->state */
1912         cpu = task_cpu(p);
1913
1914         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1915                 goto stat;
1916
1917 #ifdef CONFIG_SMP
1918         /*
1919          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1920          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1921          *
1922          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1923          * from the runqueue.
1924          *
1925          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1926          *      UNLOCK rq->lock
1927          *                      RMB
1928          *      LOCK   rq->lock
1929          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1930          *
1931          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1932          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1933          * task, the second putting it to sleep.
1934          */
1935         smp_rmb();
1936
1937         /*
1938          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1939          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1940          *
1941          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
1942          *
1943          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
1944          * their previous state and preserve Program Order.
1945          */
1946         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
1947
1948         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1949         p->state = TASK_WAKING;
1950
1951         if (p->sched_class->task_waking)
1952                 p->sched_class->task_waking(p);
1953
1954         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1955         if (task_cpu(p) != cpu) {
1956                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1957                 set_task_cpu(p, cpu);
1958         }
1959 #endif /* CONFIG_SMP */
1960
1961         ttwu_queue(p, cpu);
1962 stat:
1963         if (schedstat_enabled())
1964                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1965 out:
1966         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1967
1968         return success;
1969 }
1970
1971 /**
1972  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1973  * @p: the thread to be awakened
1974  *
1975  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1976  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1977  * the current task.
1978  */
1979 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1980 {
1981         struct rq *rq = task_rq(p);
1982
1983         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1984             WARN_ON_ONCE(p == current))
1985                 return;
1986
1987         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1988
1989         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1990                 /*
1991                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1992                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1993                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1994                  * not yet picked a replacement task.
1995                  */
1996                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1997                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1998                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1999                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2000                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2001         }
2002
2003         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2004                 goto out;
2005
2006         trace_sched_waking(p);
2007
2008         if (!task_on_rq_queued(p))
2009                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2010
2011         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2012         if (schedstat_enabled())
2013                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2014 out:
2015         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2016 }
2017
2018 /**
2019  * wake_up_process - Wake up a specific process
2020  * @p: The process to be woken up.
2021  *
2022  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2023  * processes.
2024  *
2025  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2026  *
2027  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2028  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2029  */
2030 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2031 {
2032         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2033 }
2034 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2035
2036 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2037 {
2038         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2039 }
2040
2041 /*
2042  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2043  */
2044 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2045 {
2046         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2047
2048         dl_se->dl_runtime = 0;
2049         dl_se->dl_deadline = 0;
2050         dl_se->dl_period = 0;
2051         dl_se->flags = 0;
2052         dl_se->dl_bw = 0;
2053
2054         dl_se->dl_throttled = 0;
2055         dl_se->dl_new = 1;
2056         dl_se->dl_yielded = 0;
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2061  * p is forked by current.
2062  *
2063  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2064  */
2065 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2066 {
2067         p->on_rq                        = 0;
2068
2069         p->se.on_rq                     = 0;
2070         p->se.exec_start                = 0;
2071         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2072         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2073         p->se.nr_migrations             = 0;
2074         p->se.vruntime                  = 0;
2075         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2076
2077 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2078         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2079 #endif
2080
2081 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2082         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2083         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2084 #endif
2085
2086         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2087         init_dl_task_timer(&p->dl);
2088         __dl_clear_params(p);
2089
2090         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2091         p->rt.timeout           = 0;
2092         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2093         p->rt.on_rq             = 0;
2094         p->rt.on_list           = 0;
2095
2096 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2097         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2098 #endif
2099
2100 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2101         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2102                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2103                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2104         }
2105
2106         if (clone_flags & CLONE_VM)
2107                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2108         else
2109                 p->numa_preferred_nid = -1;
2110
2111         p->node_stamp = 0ULL;
2112         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2113         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2114         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2115         p->numa_faults = NULL;
2116         p->last_task_numa_placement = 0;
2117         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2118
2119         p->numa_group = NULL;
2120 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2121 }
2122
2123 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2124
2125 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2126
2127 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2128 {
2129         if (enabled)
2130                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2131         else
2132                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2133 }
2134
2135 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2136 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2137                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2138 {
2139         struct ctl_table t;
2140         int err;
2141         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2142
2143         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2144                 return -EPERM;
2145
2146         t = *table;
2147         t.data = &state;
2148         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2149         if (err < 0)
2150                 return err;
2151         if (write)
2152                 set_numabalancing_state(state);
2153         return err;
2154 }
2155 #endif
2156 #endif
2157
2158 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2159
2160 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2161 static void set_schedstats(bool enabled)
2162 {
2163         if (enabled)
2164                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2165         else
2166                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2167 }
2168
2169 void force_schedstat_enabled(void)
2170 {
2171         if (!schedstat_enabled()) {
2172                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2173                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2174         }
2175 }
2176
2177 static int __init setup_schedstats(char *str)
2178 {
2179         int ret = 0;
2180         if (!str)
2181                 goto out;
2182
2183         if (!strcmp(str, "enable")) {
2184                 set_schedstats(true);
2185                 ret = 1;
2186         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2187                 set_schedstats(false);
2188                 ret = 1;
2189         }
2190 out:
2191         if (!ret)
2192                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2193
2194         return ret;
2195 }
2196 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2197
2198 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2199 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2200                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2201 {
2202         struct ctl_table t;
2203         int err;
2204         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2205
2206         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2207                 return -EPERM;
2208
2209         t = *table;
2210         t.data = &state;
2211         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2212         if (err < 0)
2213                 return err;
2214         if (write)
2215                 set_schedstats(state);
2216         return err;
2217 }
2218 #endif
2219 #endif
2220
2221 /*
2222  * fork()/clone()-time setup:
2223  */
2224 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2225 {
2226         unsigned long flags;
2227         int cpu = get_cpu();
2228
2229         __sched_fork(clone_flags, p);
2230         /*
2231          * We mark the process as running here. This guarantees that
2232          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2233          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2234          */
2235         p->state = TASK_RUNNING;
2236
2237         /*
2238          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2239          */
2240         p->prio = current->normal_prio;
2241
2242         /*
2243          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2244          */
2245         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2246                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2247                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2248                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2249                         p->rt_priority = 0;
2250                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2251                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2252
2253                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2254                 set_load_weight(p);
2255
2256                 /*
2257                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2258                  * fulfilled its duty:
2259                  */
2260                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2261         }
2262
2263         if (dl_prio(p->prio)) {
2264                 put_cpu();
2265                 return -EAGAIN;
2266         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2267                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2268         } else {
2269                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2270         }
2271
2272         if (p->sched_class->task_fork)
2273                 p->sched_class->task_fork(p);
2274
2275         /*
2276          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2277          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2278          * is ran before sched_fork().
2279          *
2280          * Silence PROVE_RCU.
2281          */
2282         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2283         set_task_cpu(p, cpu);
2284         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2285
2286 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2287         if (likely(sched_info_on()))
2288                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2289 #endif
2290 #if defined(CONFIG_SMP)
2291         p->on_cpu = 0;
2292 #endif
2293         init_task_preempt_count(p);
2294 #ifdef CONFIG_SMP
2295         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2296         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2297 #endif
2298
2299         put_cpu();
2300         return 0;
2301 }
2302
2303 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2304 {
2305         if (runtime == RUNTIME_INF)
2306                 return 1ULL << 20;
2307
2308         /*
2309          * Doing this here saves a lot of checks in all
2310          * the calling paths, and returning zero seems
2311          * safe for them anyway.
2312          */
2313         if (period == 0)
2314                 return 0;
2315
2316         return div64_u64(runtime << 20, period);
2317 }
2318
2319 #ifdef CONFIG_SMP
2320 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2321 {
2322         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2323                          "sched RCU must be held");
2324         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2325 }
2326
2327 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2328 {
2329         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2330         int cpus = 0;
2331
2332         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2333                          "sched RCU must be held");
2334         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2335                 cpus++;
2336
2337         return cpus;
2338 }
2339 #else
2340 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2341 {
2342         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2343 }
2344
2345 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2346 {
2347         return 1;
2348 }
2349 #endif
2350
2351 /*
2352  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2353  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2354  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2355  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2356  *
2357  * This function is called while holding p's rq->lock.
2358  *
2359  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2360  * __setparam_dl().
2361  */
2362 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2363                        const struct sched_attr *attr)
2364 {
2365
2366         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2367         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2368         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2369         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2370         int cpus, err = -1;
2371
2372         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2373                 return 0;
2374
2375         /*
2376          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2377          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2378          * allocated bandwidth of the container.
2379          */
2380         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2381         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2382         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2383             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2384                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2385                 err = 0;
2386         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2387                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2388                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2389                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2390                 err = 0;
2391         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2392                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2393                 err = 0;
2394         }
2395         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2396
2397         return err;
2398 }
2399
2400 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2401
2402 /*
2403  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2404  *
2405  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2406  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2407  * on the runqueue and wakes it.
2408  */
2409 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2410 {
2411         unsigned long flags;
2412         struct rq *rq;
2413
2414         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2415         /* Initialize new task's runnable average */
2416         init_entity_runnable_average(&p->se);
2417 #ifdef CONFIG_SMP
2418         /*
2419          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2420          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2421          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2422          */
2423         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2424 #endif
2425
2426         rq = __task_rq_lock(p);
2427         activate_task(rq, p, 0);
2428         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2429         trace_sched_wakeup_new(p);
2430         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         if (p->sched_class->task_woken) {
2433                 /*
2434                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2435                  * drop it.
2436                  */
2437                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2438                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2439                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2440         }
2441 #endif
2442         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2443 }
2444
2445 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2446
2447 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2448
2449 void preempt_notifier_inc(void)
2450 {
2451         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2452 }
2453 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2454
2455 void preempt_notifier_dec(void)
2456 {
2457         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2458 }
2459 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2460
2461 /**
2462  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2463  * @notifier: notifier struct to register
2464  */
2465 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2466 {
2467         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2468                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2469
2470         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2471 }
2472 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2473
2474 /**
2475  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2476  * @notifier: notifier struct to unregister
2477  *
2478  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2479  */
2480 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2481 {
2482         hlist_del(&notifier->link);
2483 }
2484 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2485
2486 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2487 {
2488         struct preempt_notifier *notifier;
2489
2490         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2491                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2492 }
2493
2494 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2495 {
2496         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2497                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2498 }
2499
2500 static void
2501 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2502                                    struct task_struct *next)
2503 {
2504         struct preempt_notifier *notifier;
2505
2506         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2507                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2508 }
2509
2510 static __always_inline void
2511 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2512                                  struct task_struct *next)
2513 {
2514         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2515                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2516 }
2517
2518 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2519
2520 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2521 {
2522 }
2523
2524 static inline void
2525 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2526                                  struct task_struct *next)
2527 {
2528 }
2529
2530 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2531
2532 /**
2533  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2534  * @rq: the runqueue preparing to switch
2535  * @prev: the current task that is being switched out
2536  * @next: the task we are going to switch to.
2537  *
2538  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2539  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2540  * switch.
2541  *
2542  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2543  * hooks.
2544  */
2545 static inline void
2546 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2547                     struct task_struct *next)
2548 {
2549         sched_info_switch(rq, prev, next);
2550         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2551         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2552         prepare_lock_switch(rq, next);
2553         prepare_arch_switch(next);
2554 }
2555
2556 /**
2557  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2558  * @prev: the thread we just switched away from.
2559  *
2560  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2561  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2562  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2563  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2564  *
2565  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2566  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2567  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2568  * details.)
2569  *
2570  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2571  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2572  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2573  * because prev may have moved to another CPU.
2574  */
2575 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2576         __releases(rq->lock)
2577 {
2578         struct rq *rq = this_rq();
2579         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2580         long prev_state;
2581
2582         /*
2583          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2584          * because it left us after:
2585          *
2586          *      schedule()
2587          *        preempt_disable();                    // 1
2588          *        __schedule()
2589          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2590          *
2591          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2592          */
2593         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2594                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2595                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2596                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2597
2598         rq->prev_mm = NULL;
2599
2600         /*
2601          * A task struct has one reference for the use as "current".
2602          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2603          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2604          * the scheduled task must drop that reference.
2605          *
2606          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2607          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2608          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2609          * transition, resulting in a double drop.
2610          */
2611         prev_state = prev->state;
2612         vtime_task_switch(prev);
2613         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2614         finish_lock_switch(rq, prev);
2615         finish_arch_post_lock_switch();
2616
2617         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2618         if (mm)
2619                 mmdrop(mm);
2620         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2621                 if (prev->sched_class->task_dead)
2622                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2623
2624                 /*
2625                  * Remove function-return probe instances associated with this
2626                  * task and put them back on the free list.
2627                  */
2628                 kprobe_flush_task(prev);
2629                 put_task_struct(prev);
2630         }
2631
2632         tick_nohz_task_switch();
2633         return rq;
2634 }
2635
2636 #ifdef CONFIG_SMP
2637
2638 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2639 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2640 {
2641         struct callback_head *head, *next;
2642         void (*func)(struct rq *rq);
2643         unsigned long flags;
2644
2645         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2646         head = rq->balance_callback;
2647         rq->balance_callback = NULL;
2648         while (head) {
2649                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2650                 next = head->next;
2651                 head->next = NULL;
2652                 head = next;
2653
2654                 func(rq);
2655         }
2656         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2657 }
2658
2659 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2660 {
2661         if (unlikely(rq->balance_callback))
2662                 __balance_callback(rq);
2663 }
2664
2665 #else
2666
2667 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2668 {
2669 }
2670
2671 #endif
2672
2673 /**
2674  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2675  * @prev: the thread we just switched away from.
2676  */
2677 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2678         __releases(rq->lock)
2679 {
2680         struct rq *rq;
2681
2682         /*
2683          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2684          * finish_task_switch() for details.
2685          *
2686          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2687          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2688          * PREEMPT_COUNT kernels).
2689          */
2690
2691         rq = finish_task_switch(prev);
2692         balance_callback(rq);
2693         preempt_enable();
2694
2695         if (current->set_child_tid)
2696                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2697 }
2698
2699 /*
2700  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2701  */
2702 static __always_inline struct rq *
2703 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2704                struct task_struct *next)
2705 {
2706         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2707
2708         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2709
2710         mm = next->mm;
2711         oldmm = prev->active_mm;
2712         /*
2713          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2714          * combine the page table reload and the switch backend into
2715          * one hypercall.
2716          */
2717         arch_start_context_switch(prev);
2718
2719         if (!mm) {
2720                 next->active_mm = oldmm;
2721                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2722                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2723         } else
2724                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2725
2726         if (!prev->mm) {
2727                 prev->active_mm = NULL;
2728                 rq->prev_mm = oldmm;
2729         }
2730         /*
2731          * Since the runqueue lock will be released by the next
2732          * task (which is an invalid locking op but in the case
2733          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2734          * do an early lockdep release here:
2735          */
2736         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2737         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2738
2739         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2740         switch_to(prev, next, prev);
2741         barrier();
2742
2743         return finish_task_switch(prev);
2744 }
2745
2746 /*
2747  * nr_running and nr_context_switches:
2748  *
2749  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2750  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2751  */
2752 unsigned long nr_running(void)
2753 {
2754         unsigned long i, sum = 0;
2755
2756         for_each_online_cpu(i)
2757                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2758
2759         return sum;
2760 }
2761
2762 /*
2763  * Check if only the current task is running on the cpu.
2764  *
2765  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2766  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2767  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2768  *
2769  * - from a non-preemptable section (of course)
2770  *
2771  * - from a thread that is bound to a single CPU
2772  *
2773  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2774  */
2775 bool single_task_running(void)
2776 {
2777         return raw_rq()->nr_running == 1;
2778 }
2779 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2780
2781 unsigned long long nr_context_switches(void)
2782 {
2783         int i;
2784         unsigned long long sum = 0;
2785
2786         for_each_possible_cpu(i)
2787                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2788
2789         return sum;
2790 }
2791
2792 unsigned long nr_iowait(void)
2793 {
2794         unsigned long i, sum = 0;
2795
2796         for_each_possible_cpu(i)
2797                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2798
2799         return sum;
2800 }
2801
2802 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2803 {
2804         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2805         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2806 }
2807
2808 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2809 {
2810         struct rq *rq = this_rq();
2811         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2812         *load = rq->load.weight;
2813 }
2814
2815 #ifdef CONFIG_SMP
2816
2817 /*
2818  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2819  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2820  */
2821 void sched_exec(void)
2822 {
2823         struct task_struct *p = current;
2824         unsigned long flags;
2825         int dest_cpu;
2826
2827         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2828         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2829         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2830                 goto unlock;
2831
2832         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2833                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2834
2835                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2836                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2837                 return;
2838         }
2839 unlock:
2840         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2841 }
2842
2843 #endif
2844
2845 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2846 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2847
2848 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2849 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2850
2851 /*
2852  * Return accounted runtime for the task.
2853  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2854  * pending runtime that have not been accounted yet.
2855  */
2856 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2857 {
2858         unsigned long flags;
2859         struct rq *rq;
2860         u64 ns;
2861
2862 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2863         /*
2864          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2865          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2866          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2867          *
2868          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2869          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2870          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2871          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2872          * been accounted, so we're correct here as well.
2873          */
2874         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2875                 return p->se.sum_exec_runtime;
2876 #endif
2877
2878         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2879         /*
2880          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2881          * project cycles that may never be accounted to this
2882          * thread, breaking clock_gettime().
2883          */
2884         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2885                 update_rq_clock(rq);
2886                 p->sched_class->update_curr(rq);
2887         }
2888         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2889         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2890
2891         return ns;
2892 }
2893
2894 /*
2895  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2896  * We call it with interrupts disabled.
2897  */
2898 void scheduler_tick(void)
2899 {
2900         int cpu = smp_processor_id();
2901         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2902         struct task_struct *curr = rq->curr;
2903
2904         sched_clock_tick();
2905
2906         raw_spin_lock(&rq->lock);
2907         update_rq_clock(rq);
2908         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2909         update_cpu_load_active(rq);
2910         calc_global_load_tick(rq);
2911         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2912
2913         perf_event_task_tick();
2914
2915 #ifdef CONFIG_SMP
2916         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2917         trigger_load_balance(rq);
2918 #endif
2919         rq_last_tick_reset(rq);
2920 }
2921
2922 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2923 /**
2924  * scheduler_tick_max_deferment
2925  *
2926  * Keep at least one tick per second when a single
2927  * active task is running because the scheduler doesn't
2928  * yet completely support full dynticks environment.
2929  *
2930  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2931  * balancing, etc... continue to move forward, even
2932  * with a very low granularity.
2933  *
2934  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2935  */
2936 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2937 {
2938         struct rq *rq = this_rq();
2939         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2940
2941         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2942
2943         if (time_before_eq(next, now))
2944                 return 0;
2945
2946         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2947 }
2948 #endif
2949
2950 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2951                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2952
2953 void preempt_count_add(int val)
2954 {
2955 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2956         /*
2957          * Underflow?
2958          */
2959         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2960                 return;
2961 #endif
2962         __preempt_count_add(val);
2963 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2964         /*
2965          * Spinlock count overflowing soon?
2966          */
2967         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2968                                 PREEMPT_MASK - 10);
2969 #endif
2970         if (preempt_count() == val) {
2971                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
2972 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2973                 current->preempt_disable_ip = ip;
2974 #endif
2975                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2976         }
2977 }
2978 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2979 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2980
2981 void preempt_count_sub(int val)
2982 {
2983 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2984         /*
2985          * Underflow?
2986          */
2987         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2988                 return;
2989         /*
2990          * Is the spinlock portion underflowing?
2991          */
2992         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2993                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2994                 return;
2995 #endif
2996
2997         if (preempt_count() == val)
2998                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
2999         __preempt_count_sub(val);
3000 }
3001 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3002 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3003
3004 #endif
3005
3006 /*
3007  * Print scheduling while atomic bug:
3008  */
3009 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3010 {
3011         if (oops_in_progress)
3012                 return;
3013
3014         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3015                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3016
3017         debug_show_held_locks(prev);
3018         print_modules();
3019         if (irqs_disabled())
3020                 print_irqtrace_events(prev);
3021 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3022         if (in_atomic_preempt_off()) {
3023                 pr_err("Preemption disabled at:");
3024                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3025                 pr_cont("\n");
3026         }
3027 #endif
3028         dump_stack();
3029         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3030 }
3031
3032 /*
3033  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3034  */
3035 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3036 {
3037 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3038         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3039 #endif
3040
3041         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3042                 __schedule_bug(prev);
3043                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3044         }
3045         rcu_sleep_check();
3046
3047         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3048
3049         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3050 }
3051
3052 /*
3053  * Pick up the highest-prio task:
3054  */
3055 static inline struct task_struct *
3056 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3057 {
3058         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3059         struct task_struct *p;
3060
3061         /*
3062          * Optimization: we know that if all tasks are in
3063          * the fair class we can call that function directly:
3064          */
3065         if (likely(prev->sched_class == class &&
3066                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3067                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3068                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3069                         goto again;
3070
3071                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3072                 if (unlikely(!p))
3073                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3074
3075                 return p;
3076         }
3077
3078 again:
3079         for_each_class(class) {
3080                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3081                 if (p) {
3082                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3083                                 goto again;
3084                         return p;
3085                 }
3086         }
3087
3088         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3089 }
3090
3091 /*
3092  * __schedule() is the main scheduler function.
3093  *
3094  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3095  *
3096  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3097  *
3098  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3099  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3100  *
3101  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3102  *      interrupt handler scheduler_tick().
3103  *
3104  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3105  *      task to the run-queue and that's it.
3106  *
3107  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3108  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3109  *      called on the nearest possible occasion:
3110  *
3111  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3112  *
3113  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3114  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3115  *           spin_unlock()!)
3116  *
3117  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3118  *           preemptible context
3119  *
3120  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3121  *         then at the next:
3122  *
3123  *          - cond_resched() call
3124  *          - explicit schedule() call
3125  *          - return from syscall or exception to user-space
3126  *          - return from interrupt-handler to user-space
3127  *
3128  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3129  */
3130 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3131 {
3132         struct task_struct *prev, *next;
3133         unsigned long *switch_count;
3134         struct rq *rq;
3135         int cpu;
3136
3137         cpu = smp_processor_id();
3138         rq = cpu_rq(cpu);
3139         prev = rq->curr;
3140
3141         /*
3142          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3143          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3144          * inconsistent (higher) preempt count.
3145          *
3146          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3147          * about this.
3148          */
3149         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3150                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3151
3152         schedule_debug(prev);
3153
3154         if (sched_feat(HRTICK))
3155                 hrtick_clear(rq);
3156
3157         local_irq_disable();
3158         rcu_note_context_switch();
3159
3160         /*
3161          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3162          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3163          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3164          */
3165         smp_mb__before_spinlock();
3166         raw_spin_lock(&rq->lock);
3167         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3168
3169         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3170
3171         switch_count = &prev->nivcsw;
3172         if (!preempt && prev->state) {
3173                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3174                         prev->state = TASK_RUNNING;
3175                 } else {
3176                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3177                         prev->on_rq = 0;
3178
3179                         /*
3180                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3181                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3182                          * concurrency.
3183                          */
3184                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3185                                 struct task_struct *to_wakeup;
3186
3187                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3188                                 if (to_wakeup)
3189                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3190                         }
3191                 }
3192                 switch_count = &prev->nvcsw;
3193         }
3194
3195         if (task_on_rq_queued(prev))
3196                 update_rq_clock(rq);
3197
3198         next = pick_next_task(rq, prev);
3199         clear_tsk_need_resched(prev);
3200         clear_preempt_need_resched();
3201         rq->clock_skip_update = 0;
3202
3203         if (likely(prev != next)) {
3204                 rq->nr_switches++;
3205                 rq->curr = next;
3206                 ++*switch_count;
3207
3208                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3209                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3210         } else {
3211                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3212                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3213         }
3214
3215         balance_callback(rq);
3216 }
3217 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__schedule); /* switch_to() */
3218
3219 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3220 {
3221         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3222                 return;
3223         /*
3224          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3225          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3226          */
3227         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3228                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3229 }
3230
3231 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3232 {
3233         struct task_struct *tsk = current;
3234
3235         sched_submit_work(tsk);
3236         do {
3237                 preempt_disable();
3238                 __schedule(false);
3239                 sched_preempt_enable_no_resched();
3240         } while (need_resched());
3241 }
3242 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3243
3244 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3245 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3246 {
3247         /*
3248          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3249          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3250          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3251          * we find a better solution.
3252          *
3253          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3254          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3255          * too frequently to make sense yet.
3256          */
3257         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3258         schedule();
3259         exception_exit(prev_state);
3260 }
3261 #endif
3262
3263 /**
3264  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3265  *
3266  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3267  */
3268 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3269 {
3270         sched_preempt_enable_no_resched();
3271         schedule();
3272         preempt_disable();
3273 }
3274
3275 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3276 {
3277         do {
3278                 preempt_disable_notrace();
3279                 __schedule(true);
3280                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3281
3282                 /*
3283                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3284                  * between schedule and now.
3285                  */
3286         } while (need_resched());
3287 }
3288
3289 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3290 /*
3291  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3292  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3293  * occur there and call schedule directly.
3294  */
3295 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3296 {
3297         /*
3298          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3299          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3300          */
3301         if (likely(!preemptible()))
3302                 return;
3303
3304         preempt_schedule_common();
3305 }
3306 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3307 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3308
3309 /**
3310  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3311  *
3312  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3313  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3314  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3315  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3316  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3317  * to be called when the system is still in usermode.
3318  *
3319  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3320  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3321  * calling the scheduler.
3322  */
3323 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3324 {
3325         enum ctx_state prev_ctx;
3326
3327         if (likely(!preemptible()))
3328                 return;
3329
3330         do {
3331                 preempt_disable_notrace();
3332                 /*
3333                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3334                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3335                  * an infinite recursion.
3336                  */
3337                 prev_ctx = exception_enter();
3338                 __schedule(true);
3339                 exception_exit(prev_ctx);
3340
3341                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3342         } while (need_resched());
3343 }
3344 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3345
3346 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3347
3348 /*
3349  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3350  * off of irq context.
3351  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3352  * protect us against recursive calling from irq.
3353  */
3354 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3355 {
3356         enum ctx_state prev_state;
3357
3358         /* Catch callers which need to be fixed */
3359         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3360
3361         prev_state = exception_enter();
3362
3363         do {
3364                 preempt_disable();
3365                 local_irq_enable();
3366                 __schedule(true);
3367                 local_irq_disable();
3368                 sched_preempt_enable_no_resched();
3369         } while (need_resched());
3370
3371         exception_exit(prev_state);
3372 }
3373
3374 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3375                           void *key)
3376 {
3377         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3378 }
3379 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3380
3381 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3382
3383 /*
3384  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3385  * @p: task
3386  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3387  *
3388  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3389  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3390  *
3391  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3392  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3393  */
3394 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3395 {
3396         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3397         struct rq *rq;
3398         const struct sched_class *prev_class;
3399
3400         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3401
3402         rq = __task_rq_lock(p);
3403
3404         /*
3405          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3406          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3407          *
3408          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3409          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3410          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3411          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3412          * with interrupts disabled and will complete the lock
3413          * protected section without being interrupted. So there is no
3414          * real need to boost.
3415          */
3416         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3417                 WARN_ON(p != rq->curr);
3418                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3419                 goto out_unlock;
3420         }
3421
3422         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3423         oldprio = p->prio;
3424
3425         if (oldprio == prio)
3426                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3427
3428         prev_class = p->sched_class;
3429         queued = task_on_rq_queued(p);
3430         running = task_current(rq, p);
3431         if (queued)
3432                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3433         if (running)
3434                 put_prev_task(rq, p);
3435
3436         /*
3437          * Boosting condition are:
3438          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3439          *      --> -dl task blocks on mutex A
3440          *
3441          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3442          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3443          *          running task
3444          */
3445         if (dl_prio(prio)) {
3446                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3447                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3448                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3449                         p->dl.dl_boosted = 1;
3450                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3451                 } else
3452                         p->dl.dl_boosted = 0;
3453                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3454         } else if (rt_prio(prio)) {
3455                 if (dl_prio(oldprio))
3456                         p->dl.dl_boosted = 0;
3457                 if (oldprio < prio)
3458                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3459                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3460         } else {
3461                 if (dl_prio(oldprio))
3462                         p->dl.dl_boosted = 0;
3463                 if (rt_prio(oldprio))
3464                         p->rt.timeout = 0;
3465                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3466         }
3467
3468         p->prio = prio;
3469
3470         if (running)
3471                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3472         if (queued)
3473                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3474
3475         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3476 out_unlock:
3477         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3478         __task_rq_unlock(rq);
3479
3480         balance_callback(rq);
3481         preempt_enable();
3482 }
3483 #endif
3484
3485 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3486 {
3487         int old_prio, delta, queued;
3488         unsigned long flags;
3489         struct rq *rq;
3490
3491         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3492                 return;
3493         /*
3494          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3495          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3496          */
3497         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3498         /*
3499          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3500          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3501          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3502          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3503          */
3504         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3505                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3506                 goto out_unlock;
3507         }
3508         queued = task_on_rq_queued(p);
3509         if (queued)
3510                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3511
3512         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3513         set_load_weight(p);
3514         old_prio = p->prio;
3515         p->prio = effective_prio(p);
3516         delta = p->prio - old_prio;
3517
3518         if (queued) {
3519                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3520                 /*
3521                  * If the task increased its priority or is running and
3522                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3523                  */
3524                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3525                         resched_curr(rq);
3526         }
3527 out_unlock:
3528         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3529 }
3530 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3531
3532 /*
3533  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3534  * @p: task
3535  * @nice: nice value
3536  */
3537 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3538 {
3539         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3540         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3541
3542         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3543                 capable(CAP_SYS_NICE));
3544 }
3545
3546 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3547
3548 /*
3549  * sys_nice - change the priority of the current process.
3550  * @increment: priority increment
3551  *
3552  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3553  * does similar things.
3554  */
3555 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3556 {
3557         long nice, retval;
3558
3559         /*
3560          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3561          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3562          * and we have a single winner.
3563          */
3564         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3565         nice = task_nice(current) + increment;
3566
3567         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3568         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3569                 return -EPERM;
3570
3571         retval = security_task_setnice(current, nice);
3572         if (retval)
3573                 return retval;
3574
3575         set_user_nice(current, nice);
3576         return 0;
3577 }
3578
3579 #endif
3580
3581 /**
3582  * task_prio - return the priority value of a given task.
3583  * @p: the task in question.
3584  *
3585  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3586  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3587  * around 0, value goes from -16 to +15.
3588  */
3589 int task_prio(const struct task_struct *p)
3590 {
3591         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3592 }
3593
3594 /**
3595  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3596  * @cpu: the processor in question.
3597  *
3598  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3599  */
3600 int idle_cpu(int cpu)
3601 {
3602         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3603
3604         if (rq->curr != rq->idle)
3605                 return 0;
3606
3607         if (rq->nr_running)
3608                 return 0;
3609
3610 #ifdef CONFIG_SMP
3611         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3612                 return 0;
3613 #endif
3614
3615         return 1;
3616 }
3617
3618 /**
3619  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3620  * @cpu: the processor in question.
3621  *
3622  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3623  */
3624 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3625 {
3626         return cpu_rq(cpu)->idle;
3627 }
3628
3629 /**
3630  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3631  * @pid: the pid in question.
3632  *
3633  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3634  */
3635 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3636 {
3637         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3638 }
3639
3640 /*
3641  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3642  * SCHED_DEADLINE task.
3643  *
3644  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3645  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3646  * for the first time with its new policy.
3647  */
3648 static void
3649 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3650 {
3651         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3652
3653         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3654         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3655         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3656         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3657         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3658
3659         /*
3660          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3661          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3662          *
3663          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3664          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3665          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3666          * amount.
3667          *
3668          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3669          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3670          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3671          * before the current scheduling deadline.
3672          *
3673          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3674          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3675          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3676          * consume more than promised.
3677          */
3678 }
3679
3680 /*
3681  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3682  * it calls know not to change it.
3683  */
3684 #define SETPARAM_POLICY -1
3685
3686 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3687                 const struct sched_attr *attr)
3688 {
3689         int policy = attr->sched_policy;
3690
3691         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3692                 policy = p->policy;
3693
3694         p->policy = policy;
3695
3696         if (dl_policy(policy))
3697                 __setparam_dl(p, attr);
3698         else if (fair_policy(policy))
3699                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3700
3701         /*
3702          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3703          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3704          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3705          */
3706         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3707         p->normal_prio = normal_prio(p);
3708         set_load_weight(p);
3709 }
3710
3711 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3712 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3713                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3714 {
3715         __setscheduler_params(p, attr);
3716
3717         /*
3718          * Keep a potential priority boosting if called from
3719          * sched_setscheduler().
3720          */
3721         if (keep_boost)
3722                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3723         else
3724                 p->prio = normal_prio(p);
3725
3726         if (dl_prio(p->prio))
3727                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3728         else if (rt_prio(p->prio))
3729                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3730         else
3731                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3732 }
3733
3734 static void
3735 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3736 {
3737         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3738
3739         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3740         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3741         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3742         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3743         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3744 }
3745
3746 /*
3747  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3748  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3749  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3750  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3751  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3752  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3753  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3754  * sched_period, as the latter can be zero).
3755  */
3756 static bool
3757 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3758 {
3759         /* deadline != 0 */
3760         if (attr->sched_deadline == 0)
3761                 return false;
3762
3763         /*
3764          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3765          * that big.
3766          */
3767         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3768                 return false;
3769
3770         /*
3771          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3772          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3773          */
3774         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3775             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3776                 return false;
3777
3778         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3779         if ((attr->sched_period != 0 &&
3780              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3781             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3782                 return false;
3783
3784         return true;
3785 }
3786
3787 /*
3788  * check the target process has a UID that matches the current process's
3789  */
3790 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3791 {
3792         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3793         bool match;
3794
3795         rcu_read_lock();
3796         pcred = __task_cred(p);
3797         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3798                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3799         rcu_read_unlock();
3800         return match;
3801 }
3802
3803 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3804                 const struct sched_attr *attr)
3805 {
3806         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3807
3808         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3809                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3810                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3811                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3812                 return true;
3813
3814         return false;
3815 }
3816
3817 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3818                                 const struct sched_attr *attr,
3819                                 bool user, bool pi)
3820 {
3821         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3822                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3823         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3824         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3825         unsigned long flags;
3826         const struct sched_class *prev_class;
3827         struct rq *rq;
3828         int reset_on_fork;
3829         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3830
3831         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3832         BUG_ON(in_interrupt());
3833 recheck:
3834         /* double check policy once rq lock held */
3835         if (policy < 0) {
3836                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3837                 policy = oldpolicy = p->policy;
3838         } else {
3839                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3840
3841                 if (!valid_policy(policy))
3842                         return -EINVAL;
3843         }
3844
3845         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3846                 return -EINVAL;
3847
3848         /*
3849          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3850          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3851          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3852          */
3853         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3854             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3855                 return -EINVAL;
3856         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3857             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3858                 return -EINVAL;
3859
3860         /*
3861          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3862          */
3863         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3864                 if (fair_policy(policy)) {
3865                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3866                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3867                                 return -EPERM;
3868                 }
3869
3870                 if (rt_policy(policy)) {
3871                         unsigned long rlim_rtprio =
3872                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3873
3874                         /* can't set/change the rt policy */
3875                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3876                                 return -EPERM;
3877
3878                         /* can't increase priority */
3879                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3880                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3881                                 return -EPERM;
3882                 }
3883
3884                  /*
3885                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3886                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3887                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3888                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3889                   */
3890                 if (dl_policy(policy))
3891                         return -EPERM;
3892
3893                 /*
3894                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3895                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3896                  */
3897                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3898                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3899                                 return -EPERM;
3900                 }
3901
3902                 /* can't change other user's priorities */
3903                 if (!check_same_owner(p))
3904                         return -EPERM;
3905
3906                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3907                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3908                         return -EPERM;
3909         }
3910
3911         if (user) {
3912                 retval = security_task_setscheduler(p);
3913                 if (retval)
3914                         return retval;
3915         }
3916
3917         /*
3918          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3919          * changing the priority of the task:
3920          *
3921          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3922          * runqueue lock must be held.
3923          */
3924         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3925
3926         /*
3927          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3928          */
3929         if (p == rq->stop) {
3930                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3931                 return -EINVAL;
3932         }
3933
3934         /*
3935          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3936          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3937          */
3938         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3939                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3940                         goto change;
3941                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3942                         goto change;
3943                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3944                         goto change;
3945
3946                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3947                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3948                 return 0;
3949         }
3950 change:
3951
3952         if (user) {
3953 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3954                 /*
3955                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3956                  * assigned.
3957                  */
3958                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3959                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3960                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3961                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3962                         return -EPERM;
3963                 }
3964 #endif
3965 #ifdef CONFIG_SMP
3966                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3967                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3968
3969                         /*
3970                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3971                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3972                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3973                          */
3974                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3975                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3976                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3977                                 return -EPERM;
3978                         }
3979                 }
3980 #endif
3981         }
3982
3983         /* recheck policy now with rq lock held */
3984         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3985                 policy = oldpolicy = -1;
3986                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3987                 goto recheck;
3988         }
3989
3990         /*
3991          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3992          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3993          * is available.
3994          */
3995         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3996                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3997                 return -EBUSY;
3998         }
3999
4000         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4001         oldprio = p->prio;
4002
4003         if (pi) {
4004                 /*
4005                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4006                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4007                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4008                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4009                  * itself.
4010                  */
4011                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4012                 if (new_effective_prio == oldprio)
4013                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4014         }
4015
4016         queued = task_on_rq_queued(p);
4017         running = task_current(rq, p);
4018         if (queued)
4019                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4020         if (running)
4021                 put_prev_task(rq, p);
4022
4023         prev_class = p->sched_class;
4024         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4025
4026         if (running)
4027                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4028         if (queued) {
4029                 /*
4030                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4031                  * increased (user space view).
4032                  */
4033                 if (oldprio < p->prio)
4034                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4035
4036                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4037         }
4038
4039         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4040         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4041         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4042
4043         if (pi)
4044                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4045
4046         /*
4047          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4048          */
4049         balance_callback(rq);
4050         preempt_enable();
4051
4052         return 0;
4053 }
4054
4055 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4056                                const struct sched_param *param, bool check)
4057 {
4058         struct sched_attr attr = {
4059                 .sched_policy   = policy,
4060                 .sched_priority = param->sched_priority,
4061                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4062         };
4063
4064         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4065         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4066                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4067                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4068                 attr.sched_policy = policy;
4069         }
4070
4071         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4072 }
4073 /**
4074  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4075  * @p: the task in question.
4076  * @policy: new policy.
4077  * @param: structure containing the new RT priority.
4078  *
4079  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4080  *
4081  * NOTE that the task may be already dead.
4082  */
4083 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4084                        const struct sched_param *param)
4085 {
4086         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4087 }
4088 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4089
4090 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4091 {
4092         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4093 }
4094 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4095
4096 /**
4097  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4098  * @p: the task in question.
4099  * @policy: new policy.
4100  * @param: structure containing the new RT priority.
4101  *
4102  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4103  * current context has permission.  For example, this is needed in
4104  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4105  * but our caller might not have that capability.
4106  *
4107  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4108  */
4109 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4110                                const struct sched_param *param)
4111 {
4112         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4113 }
4114 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4115
4116 static int
4117 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4118 {
4119         struct sched_param lparam;
4120         struct task_struct *p;
4121         int retval;
4122
4123         if (!param || pid < 0)
4124                 return -EINVAL;
4125         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4126                 return -EFAULT;
4127
4128         rcu_read_lock();
4129         retval = -ESRCH;
4130         p = find_process_by_pid(pid);
4131         if (p != NULL)
4132                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4133         rcu_read_unlock();
4134
4135         return retval;
4136 }
4137
4138 /*
4139  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4140  */
4141 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4142                            struct sched_attr *attr)
4143 {
4144         u32 size;
4145         int ret;
4146
4147         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4148                 return -EFAULT;
4149
4150         /*
4151          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4152          */
4153         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4154
4155         ret = get_user(size, &uattr->size);
4156         if (ret)
4157                 return ret;
4158
4159         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4160                 goto err_size;
4161
4162         if (!size)              /* abi compat */
4163                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4164
4165         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4166                 goto err_size;
4167
4168         /*
4169          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4170          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4171          * user-space does not rely on any kernel feature
4172          * extensions we dont know about yet.
4173          */
4174         if (size > sizeof(*attr)) {
4175                 unsigned char __user *addr;
4176                 unsigned char __user *end;
4177                 unsigned char val;
4178
4179                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4180                 end  = (void __user *)uattr + size;
4181
4182                 for (; addr < end; addr++) {
4183                         ret = get_user(val, addr);
4184                         if (ret)
4185                                 return ret;
4186                         if (val)
4187                                 goto err_size;
4188                 }
4189                 size = sizeof(*attr);
4190         }
4191
4192         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4193         if (ret)
4194                 return -EFAULT;
4195
4196         /*
4197          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4198          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4199          */
4200         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4201
4202         return 0;
4203
4204 err_size:
4205         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4206         return -E2BIG;
4207 }
4208
4209 /**
4210  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4211  * @pid: the pid in question.
4212  * @policy: new policy.
4213  * @param: structure containing the new RT priority.
4214  *
4215  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4216  */
4217 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4218                 struct sched_param __user *, param)
4219 {
4220         /* negative values for policy are not valid */
4221         if (policy < 0)
4222                 return -EINVAL;
4223
4224         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4225 }
4226
4227 /**
4228  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4229  * @pid: the pid in question.
4230  * @param: structure containing the new RT priority.
4231  *
4232  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4233  */
4234 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4235 {
4236         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4237 }
4238
4239 /**
4240  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4241  * @pid: the pid in question.
4242  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4243  * @flags: for future extension.
4244  */
4245 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4246                                unsigned int, flags)
4247 {
4248         struct sched_attr attr;
4249         struct task_struct *p;
4250         int retval;
4251
4252         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4253                 return -EINVAL;
4254
4255         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4256         if (retval)
4257                 return retval;
4258
4259         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4260                 return -EINVAL;
4261
4262         rcu_read_lock();
4263         retval = -ESRCH;
4264         p = find_process_by_pid(pid);
4265         if (p != NULL)
4266                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4267         rcu_read_unlock();
4268
4269         return retval;
4270 }
4271
4272 /**
4273  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4274  * @pid: the pid in question.
4275  *
4276  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4277  * code.
4278  */
4279 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4280 {
4281         struct task_struct *p;
4282         int retval;
4283
4284         if (pid < 0)
4285                 return -EINVAL;
4286
4287         retval = -ESRCH;
4288         rcu_read_lock();
4289         p = find_process_by_pid(pid);
4290         if (p) {
4291                 retval = security_task_getscheduler(p);
4292                 if (!retval)
4293                         retval = p->policy
4294                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4295         }
4296         rcu_read_unlock();
4297         return retval;
4298 }
4299
4300 /**
4301  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4302  * @pid: the pid in question.
4303  * @param: structure containing the RT priority.
4304  *
4305  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4306  * code.
4307  */
4308 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4309 {
4310         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4311         struct task_struct *p;
4312         int retval;
4313
4314         if (!param || pid < 0)
4315                 return -EINVAL;
4316
4317         rcu_read_lock();
4318         p = find_process_by_pid(pid);
4319         retval = -ESRCH;
4320         if (!p)
4321                 goto out_unlock;
4322
4323         retval = security_task_getscheduler(p);
4324         if (retval)
4325                 goto out_unlock;
4326
4327         if (task_has_rt_policy(p))
4328                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4329         rcu_read_unlock();
4330
4331         /*
4332          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4333          */
4334         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4335
4336         return retval;
4337
4338 out_unlock:
4339         rcu_read_unlock();
4340         return retval;
4341 }
4342
4343 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4344                            struct sched_attr *attr,
4345                            unsigned int usize)
4346 {
4347         int ret;
4348
4349         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4350                 return -EFAULT;
4351
4352         /*
4353          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4354          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4355          * user-space does not get uncomplete information.
4356          */
4357         if (usize < sizeof(*attr)) {
4358                 unsigned char *addr;
4359                 unsigned char *end;
4360
4361                 addr = (void *)attr + usize;
4362                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4363
4364                 for (; addr < end; addr++) {
4365                         if (*addr)
4366                                 return -EFBIG;
4367                 }
4368
4369                 attr->size = usize;
4370         }
4371
4372         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4373         if (ret)
4374                 return -EFAULT;
4375
4376         return 0;
4377 }
4378
4379 /**
4380  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4381  * @pid: the pid in question.
4382  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4383  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4384  * @flags: for future extension.
4385  */
4386 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4387                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4388 {
4389         struct sched_attr attr = {
4390                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4391         };
4392         struct task_struct *p;
4393         int retval;
4394
4395         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4396             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4397                 return -EINVAL;
4398
4399         rcu_read_lock();
4400         p = find_process_by_pid(pid);
4401         retval = -ESRCH;
4402         if (!p)
4403                 goto out_unlock;
4404
4405         retval = security_task_getscheduler(p);
4406         if (retval)
4407                 goto out_unlock;
4408
4409         attr.sched_policy = p->policy;
4410         if (p->sched_reset_on_fork)
4411                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4412         if (task_has_dl_policy(p))
4413                 __getparam_dl(p, &attr);
4414         else if (task_has_rt_policy(p))
4415                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4416         else
4417                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4418
4419         rcu_read_unlock();
4420
4421         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4422         return retval;
4423
4424 out_unlock:
4425         rcu_read_unlock();
4426         return retval;
4427 }
4428
4429 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4430 {
4431         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4432         struct task_struct *p;
4433         int retval;
4434
4435         rcu_read_lock();
4436
4437         p = find_process_by_pid(pid);
4438         if (!p) {
4439                 rcu_read_unlock();
4440                 return -ESRCH;
4441         }
4442
4443         /* Prevent p going away */
4444         get_task_struct(p);
4445         rcu_read_unlock();
4446
4447         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4448                 retval = -EINVAL;
4449                 goto out_put_task;
4450         }
4451         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4452                 retval = -ENOMEM;
4453                 goto out_put_task;
4454         }
4455         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4456                 retval = -ENOMEM;
4457                 goto out_free_cpus_allowed;
4458         }
4459         retval = -EPERM;
4460         if (!check_same_owner(p)) {
4461                 rcu_read_lock();
4462                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4463                         rcu_read_unlock();
4464                         goto out_free_new_mask;
4465                 }
4466                 rcu_read_unlock();
4467         }
4468
4469         retval = security_task_setscheduler(p);
4470         if (retval)
4471                 goto out_free_new_mask;
4472
4473
4474         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4475         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4476
4477         /*
4478          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4479          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4480          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4481          * root_domain.
4482          */
4483 #ifdef CONFIG_SMP
4484         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4485                 rcu_read_lock();
4486                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4487                         retval = -EBUSY;
4488                         rcu_read_unlock();
4489                         goto out_free_new_mask;
4490                 }
4491                 rcu_read_unlock();
4492         }
4493 #endif
4494 again:
4495         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4496
4497         if (!retval) {
4498                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4499                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4500                         /*
4501                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4502                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4503                          * cpuset's cpus_allowed
4504                          */
4505                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4506                         goto again;
4507                 }
4508         }
4509 out_free_new_mask:
4510         free_cpumask_var(new_mask);
4511 out_free_cpus_allowed:
4512         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4513 out_put_task:
4514         put_task_struct(p);
4515         return retval;
4516 }
4517
4518 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4519                              struct cpumask *new_mask)
4520 {
4521         if (len < cpumask_size())
4522                 cpumask_clear(new_mask);
4523         else if (len > cpumask_size())
4524                 len = cpumask_size();
4525
4526         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4527 }
4528
4529 /**
4530  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4531  * @pid: pid of the process
4532  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4533  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4534  *
4535  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4536  */
4537 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4538                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4539 {
4540         cpumask_var_t new_mask;
4541         int retval;
4542
4543         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4544                 return -ENOMEM;
4545
4546         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4547         if (retval == 0)
4548                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4549         free_cpumask_var(new_mask);
4550         return retval;
4551 }
4552
4553 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4554 {
4555         struct task_struct *p;
4556         unsigned long flags;
4557         int retval;
4558
4559         rcu_read_lock();
4560
4561         retval = -ESRCH;
4562         p = find_process_by_pid(pid);
4563         if (!p)
4564                 goto out_unlock;
4565
4566         retval = security_task_getscheduler(p);
4567         if (retval)
4568                 goto out_unlock;
4569
4570         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4571         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4572         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4573
4574 out_unlock:
4575         rcu_read_unlock();
4576
4577         return retval;
4578 }
4579
4580 /**
4581  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4582  * @pid: pid of the process
4583  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4584  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4585  *
4586  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4587  */
4588 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4589                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4590 {
4591         int ret;
4592         cpumask_var_t mask;
4593
4594         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4595                 return -EINVAL;
4596         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4597                 return -EINVAL;
4598
4599         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4600                 return -ENOMEM;
4601
4602         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4603         if (ret == 0) {
4604                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4605
4606                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4607                         ret = -EFAULT;
4608                 else
4609                         ret = retlen;
4610         }
4611         free_cpumask_var(mask);
4612
4613         return ret;
4614 }
4615
4616 /**
4617  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4618  *
4619  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4620  * other threads running on this CPU then this function will return.
4621  *
4622  * Return: 0.
4623  */
4624 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4625 {
4626         struct rq *rq = this_rq_lock();
4627
4628         schedstat_inc(rq, yld_count);
4629         current->sched_class->yield_task(rq);
4630
4631         /*
4632          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4633          * no need to preempt or enable interrupts:
4634          */
4635         __release(rq->lock);
4636         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4637         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4638         sched_preempt_enable_no_resched();
4639
4640         schedule();
4641
4642         return 0;
4643 }
4644
4645 int __sched _cond_resched(void)
4646 {
4647         if (should_resched(0)) {
4648                 preempt_schedule_common();
4649                 return 1;
4650         }
4651         return 0;
4652 }
4653 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4654
4655 /*
4656  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4657  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4658  *
4659  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4660  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4661  * spin_unlock(), once by hand).
4662  */
4663 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4664 {
4665         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4666         int ret = 0;
4667
4668         lockdep_assert_held(lock);
4669
4670         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4671                 spin_unlock(lock);
4672                 if (resched)
4673                         preempt_schedule_common();
4674                 else
4675                         cpu_relax();
4676                 ret = 1;
4677                 spin_lock(lock);
4678         }
4679         return ret;
4680 }
4681 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4682
4683 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4684 {
4685         BUG_ON(!in_softirq());
4686
4687         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4688                 local_bh_enable();
4689                 preempt_schedule_common();
4690                 local_bh_disable();
4691                 return 1;
4692         }
4693         return 0;
4694 }
4695 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4696
4697 /**
4698  * yield - yield the current processor to other threads.
4699  *
4700  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4701  *
4702  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4703  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4704  * it, its already broken.
4705  *
4706  * Typical broken usage is:
4707  *
4708  * while (!event)
4709  *      yield();
4710  *
4711  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4712  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4713  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4714  *
4715  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4716  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4717  * If you still want to use yield(), do not!
4718  */
4719 void __sched yield(void)
4720 {
4721         set_current_state(TASK_RUNNING);
4722         sys_sched_yield();
4723 }
4724 EXPORT_SYMBOL(yield);
4725
4726 /**
4727  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4728  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4729  * processor it's on.
4730  * @p: target task
4731  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4732  *
4733  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4734  * can't go away on us before we can do any checks.
4735  *
4736  * Return:
4737  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4738  *      false (0) if we failed to boost the target.
4739  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4740  */
4741 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4742 {
4743         struct task_struct *curr = current;
4744         struct rq *rq, *p_rq;
4745         unsigned long flags;
4746         int yielded = 0;
4747
4748         local_irq_save(flags);
4749         rq = this_rq();
4750
4751 again:
4752         p_rq = task_rq(p);
4753         /*
4754          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4755          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4756          */
4757         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4758                 yielded = -ESRCH;
4759                 goto out_irq;
4760         }
4761
4762         double_rq_lock(rq, p_rq);
4763         if (task_rq(p) != p_rq) {
4764                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4765                 goto again;
4766         }
4767
4768         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4769                 goto out_unlock;
4770
4771         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4772                 goto out_unlock;
4773
4774         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4775                 goto out_unlock;
4776
4777         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4778         if (yielded) {
4779                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4780                 /*
4781                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4782                  * fairness.
4783                  */
4784                 if (preempt && rq != p_rq)
4785                         resched_curr(p_rq);
4786         }
4787
4788 out_unlock:
4789         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4790 out_irq:
4791         local_irq_restore(flags);
4792
4793         if (yielded > 0)
4794                 schedule();
4795
4796         return yielded;
4797 }
4798 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4799
4800 /*
4801  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4802  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4803  */
4804 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4805 {
4806         int old_iowait = current->in_iowait;
4807         struct rq *rq;
4808         long ret;
4809
4810         current->in_iowait = 1;
4811         blk_schedule_flush_plug(current);
4812
4813         delayacct_blkio_start();
4814         rq = raw_rq();
4815         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4816         ret = schedule_timeout(timeout);
4817         current->in_iowait = old_iowait;
4818         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4819         delayacct_blkio_end();
4820
4821         return ret;
4822 }
4823 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4824
4825 /**
4826  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4827  * @policy: scheduling class.
4828  *
4829  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4830  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4831  * On failure, a negative error code is returned.
4832  */
4833 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4834 {
4835         int ret = -EINVAL;
4836
4837         switch (policy) {
4838         case SCHED_FIFO:
4839         case SCHED_RR:
4840                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4841                 break;
4842         case SCHED_DEADLINE:
4843         case SCHED_NORMAL:
4844         case SCHED_BATCH:
4845         case SCHED_IDLE:
4846                 ret = 0;
4847                 break;
4848         }
4849         return ret;
4850 }
4851
4852 /**
4853  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4854  * @policy: scheduling class.
4855  *
4856  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4857  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4858  * On failure, a negative error code is returned.
4859  */
4860 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4861 {
4862         int ret = -EINVAL;
4863
4864         switch (policy) {
4865         case SCHED_FIFO:
4866         case SCHED_RR:
4867                 ret = 1;
4868                 break;
4869         case SCHED_DEADLINE:
4870         case SCHED_NORMAL:
4871         case SCHED_BATCH:
4872         case SCHED_IDLE:
4873                 ret = 0;
4874         }
4875         return ret;
4876 }
4877
4878 /**
4879  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4880  * @pid: pid of the process.
4881  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4882  *
4883  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4884  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4885  *
4886  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4887  * an error code.
4888  */
4889 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4890                 struct timespec __user *, interval)
4891 {
4892         struct task_struct *p;
4893         unsigned int time_slice;
4894         unsigned long flags;
4895         struct rq *rq;
4896         int retval;
4897         struct timespec t;
4898
4899         if (pid < 0)
4900                 return -EINVAL;
4901
4902         retval = -ESRCH;
4903         rcu_read_lock();
4904         p = find_process_by_pid(pid);
4905         if (!p)
4906                 goto out_unlock;
4907
4908         retval = security_task_getscheduler(p);
4909         if (retval)
4910                 goto out_unlock;
4911
4912         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4913         time_slice = 0;
4914         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4915                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4916         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4917
4918         rcu_read_unlock();
4919         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4920         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4921         return retval;
4922
4923 out_unlock:
4924         rcu_read_unlock();
4925         return retval;
4926 }
4927
4928 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4929
4930 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4931 {
4932         unsigned long free = 0;
4933         int ppid;
4934         unsigned long state = p->state;
4935
4936         if (state)
4937                 state = __ffs(state) + 1;
4938         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4939                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4940 #if BITS_PER_LONG == 32
4941         if (state == TASK_RUNNING)
4942                 printk(KERN_CONT " running  ");
4943         else
4944                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4945 #else
4946         if (state == TASK_RUNNING)
4947                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4948         else
4949                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4950 #endif
4951 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4952         free = stack_not_used(p);
4953 #endif
4954         ppid = 0;
4955         rcu_read_lock();
4956         if (pid_alive(p))
4957                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4958         rcu_read_unlock();
4959         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4960                 task_pid_nr(p), ppid,
4961                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4962
4963         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4964         show_stack(p, NULL);
4965 }
4966
4967 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4968 {
4969         struct task_struct *g, *p;
4970
4971 #if BITS_PER_LONG == 32
4972         printk(KERN_INFO
4973                 "  task                PC stack   pid father\n");
4974 #else
4975         printk(KERN_INFO
4976                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4977 #endif
4978         rcu_read_lock();
4979         for_each_process_thread(g, p) {
4980                 /*
4981                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4982                  * console might take a lot of time:
4983                  */
4984                 touch_nmi_watchdog();
4985                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4986                         sched_show_task(p);
4987         }
4988
4989         touch_all_softlockup_watchdogs();
4990
4991 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4992         sysrq_sched_debug_show();
4993 #endif
4994         rcu_read_unlock();
4995         /*
4996          * Only show locks if all tasks are dumped:
4997          */
4998         if (!state_filter)
4999                 debug_show_all_locks();
5000 }
5001
5002 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5003 {
5004         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5005 }
5006
5007 /**
5008  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5009  * @idle: task in question
5010  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5011  *
5012  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5013  * flag, to make booting more robust.
5014  */
5015 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5016 {
5017         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5018         unsigned long flags;
5019
5020         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5021         raw_spin_lock(&rq->lock);
5022
5023         __sched_fork(0, idle);
5024         idle->state = TASK_RUNNING;
5025         idle->se.exec_start = sched_clock();
5026
5027 #ifdef CONFIG_SMP
5028         /*
5029          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5030          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5031          *
5032          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5033          */
5034         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5035 #endif
5036         /*
5037          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5038          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5039          * lockdep check in task_group() will fail.
5040          *
5041          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5042          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5043          *
5044          * Silence PROVE_RCU
5045          */
5046         rcu_read_lock();
5047         __set_task_cpu(idle, cpu);
5048         rcu_read_unlock();
5049
5050         rq->curr = rq->idle = idle;
5051         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5052 #ifdef CONFIG_SMP
5053         idle->on_cpu = 1;
5054 #endif
5055         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5056         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5057
5058         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5059         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5060
5061         /*
5062          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5063          */
5064         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5065         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5066         vtime_init_idle(idle, cpu);
5067 #ifdef CONFIG_SMP
5068         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5069 #endif
5070 }
5071
5072 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5073                               const struct cpumask *trial)
5074 {
5075         int ret = 1, trial_cpus;
5076         struct dl_bw *cur_dl_b;
5077         unsigned long flags;
5078
5079         if (!cpumask_weight(cur))
5080                 return ret;
5081
5082         rcu_read_lock_sched();
5083         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5084         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5085
5086         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5087         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5088             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5089                 ret = 0;
5090         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5091         rcu_read_unlock_sched();
5092
5093         return ret;
5094 }
5095
5096 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5097                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5098 {
5099         int ret = 0;
5100
5101         /*
5102          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5103          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5104          * affinity and isolating such threads by their set of
5105          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5106          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5107          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5108          * before cpus_allowed may be changed.
5109          */
5110         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5111                 ret = -EINVAL;
5112                 goto out;
5113         }
5114
5115 #ifdef CONFIG_SMP
5116         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5117                                               cs_cpus_allowed)) {
5118                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5119                                                         cs_cpus_allowed);
5120                 struct dl_bw *dl_b;
5121                 bool overflow;
5122                 int cpus;
5123                 unsigned long flags;
5124
5125                 rcu_read_lock_sched();
5126                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5127                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5128                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5129                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5130                 if (overflow)
5131                         ret = -EBUSY;
5132                 else {
5133                         /*
5134                          * We reserve space for this task in the destination
5135                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5136                          * We will free resources in the source root_domain
5137                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5138                          */
5139                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5140                 }
5141                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5142                 rcu_read_unlock_sched();
5143
5144         }
5145 #endif
5146 out:
5147         return ret;
5148 }
5149
5150 #ifdef CONFIG_SMP
5151
5152 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5153 /* Migrate current task p to target_cpu */
5154 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5155 {
5156         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5157         int curr_cpu = task_cpu(p);
5158
5159         if (curr_cpu == target_cpu)
5160                 return 0;
5161
5162         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5163                 return -EINVAL;
5164
5165         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5166
5167         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5168         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5169 }
5170
5171 /*
5172  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5173  * tasks on the runqueues
5174  */
5175 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5176 {
5177         struct rq *rq;
5178         unsigned long flags;
5179         bool queued, running;
5180
5181         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5182         queued = task_on_rq_queued(p);
5183         running = task_current(rq, p);
5184
5185         if (queued)
5186                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5187         if (running)
5188                 put_prev_task(rq, p);
5189
5190         p->numa_preferred_nid = nid;
5191
5192         if (running)
5193                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5194         if (queued)
5195                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5196         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5197 }
5198 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5199
5200 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5201 /*
5202  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5203  * offline.
5204  */
5205 void idle_task_exit(void)
5206 {
5207         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5208
5209         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5210
5211         if (mm != &init_mm) {
5212                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5213                 finish_arch_post_lock_switch();
5214         }
5215         mmdrop(mm);
5216 }
5217
5218 /*
5219  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5220  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5221  * nr_active count is stable.
5222  *
5223  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5224  */
5225 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5226 {
5227         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5228         if (delta)
5229                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5230 }
5231
5232 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5233 {
5234 }
5235
5236 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5237         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5238 };
5239
5240 static struct task_struct fake_task = {
5241         /*
5242          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5243          */
5244         .prio = MAX_PRIO + 1,
5245         .sched_class = &fake_sched_class,
5246 };
5247
5248 /*
5249  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5250  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5251  *
5252  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5253  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5254  * because of lock validation efforts.
5255  */
5256 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5257 {
5258         struct rq *rq = dead_rq;
5259         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5260         int dest_cpu;
5261
5262         /*
5263          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5264          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5265          *
5266          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5267          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5268          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5269          * done here.
5270          */
5271         rq->stop = NULL;
5272
5273         /*
5274          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5275          * class method both need to have an up-to-date
5276          * value of rq->clock[_task]
5277          */
5278         update_rq_clock(rq);
5279
5280         for (;;) {
5281                 /*
5282                  * There's this thread running, bail when that's the only
5283                  * remaining thread.
5284                  */
5285                 if (rq->nr_running == 1)
5286                         break;
5287
5288                 /*
5289                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5290                  */
5291                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5292                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5293                 BUG_ON(!next);
5294                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5295
5296                 /*
5297                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5298                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5299                  * stabilizes the mask.
5300                  *
5301                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5302                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5303                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5304                  */
5305                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5306                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5307                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5308                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5309
5310                 /*
5311                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5312                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5313                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5314                  */
5315                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5316                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5317                         continue;
5318                 }
5319
5320                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5321                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5322
5323                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5324                 if (rq != dead_rq) {
5325                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5326                         rq = dead_rq;
5327                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5328                 }
5329                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5330         }
5331
5332         rq->stop = stop;
5333 }
5334 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5335
5336 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5337 {
5338         if (!rq->online) {
5339                 const struct sched_class *class;
5340
5341                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5342                 rq->online = 1;
5343
5344                 for_each_class(class) {
5345                         if (class->rq_online)
5346                                 class->rq_online(rq);
5347                 }
5348         }
5349 }
5350
5351 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5352 {
5353         if (rq->online) {
5354                 const struct sched_class *class;
5355
5356                 for_each_class(class) {
5357                         if (class->rq_offline)
5358                                 class->rq_offline(rq);
5359                 }
5360
5361                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5362                 rq->online = 0;
5363         }
5364 }
5365
5366 /*
5367  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5368  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5369  */
5370 static int
5371 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5372 {
5373         int cpu = (long)hcpu;
5374         unsigned long flags;
5375         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5376
5377         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5378
5379         case CPU_UP_PREPARE:
5380                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5381                 account_reset_rq(rq);
5382                 break;
5383
5384         case CPU_ONLINE:
5385                 /* Update our root-domain */
5386                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5387                 if (rq->rd) {
5388                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5389
5390                         set_rq_online(rq);
5391                 }
5392                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5393                 break;
5394
5395 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5396         case CPU_DYING:
5397                 sched_ttwu_pending();
5398                 /* Update our root-domain */
5399                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5400                 if (rq->rd) {
5401                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5402                         set_rq_offline(rq);
5403                 }
5404                 migrate_tasks(rq);
5405                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5406                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5407                 break;
5408
5409         case CPU_DEAD:
5410                 calc_load_migrate(rq);
5411                 break;
5412 #endif
5413         }
5414
5415         update_max_interval();
5416
5417         return NOTIFY_OK;
5418 }
5419
5420 /*
5421  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5422  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5423  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5424  */
5425 static struct notifier_block migration_notifier = {
5426         .notifier_call = migration_call,
5427         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5428 };
5429
5430 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5431 {
5432         int cpu = smp_processor_id();
5433         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5434         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5435 }
5436
5437 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5438                                       unsigned long action, void *hcpu)
5439 {
5440         int cpu = (long)hcpu;
5441
5442         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5443         case CPU_STARTING:
5444                 set_cpu_rq_start_time();
5445                 return NOTIFY_OK;
5446
5447         case CPU_DOWN_FAILED:
5448                 set_cpu_active(cpu, true);
5449                 return NOTIFY_OK;
5450
5451         default:
5452                 return NOTIFY_DONE;
5453         }
5454 }
5455
5456 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5457                                         unsigned long action, void *hcpu)
5458 {
5459         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5460         case CPU_DOWN_PREPARE:
5461                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5462                 return NOTIFY_OK;
5463         default:
5464                 return NOTIFY_DONE;
5465         }
5466 }
5467
5468 static int __init migration_init(void)
5469 {
5470         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5471         int err;
5472
5473         /* Initialize migration for the boot CPU */
5474         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5475         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5476         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5477         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5478
5479         /* Register cpu active notifiers */
5480         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5481         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5482
5483         return 0;
5484 }
5485 early_initcall(migration_init);
5486
5487 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5488
5489 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5490
5491 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5492
5493 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5494 {
5495         sched_debug_enabled = 1;
5496
5497         return 0;
5498 }
5499 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5500
5501 static inline bool sched_debug(void)
5502 {
5503         return sched_debug_enabled;
5504 }
5505
5506 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5507                                   struct cpumask *groupmask)
5508 {
5509         struct sched_group *group = sd->groups;
5510
5511         cpumask_clear(groupmask);
5512
5513         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5514
5515         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5516                 printk("does not load-balance\n");
5517                 if (sd->parent)
5518                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5519                                         " has parent");
5520                 return -1;
5521         }
5522
5523         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5524                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5525
5526         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5527                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5528                                 "CPU%d\n", cpu);
5529         }
5530         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5531                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5532                                 " CPU%d\n", cpu);
5533         }
5534
5535         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5536         do {
5537                 if (!group) {
5538                         printk("\n");
5539                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5540                         break;
5541                 }
5542
5543                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5544                         printk(KERN_CONT "\n");
5545                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5546                         break;
5547                 }
5548
5549                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5550                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5551                         printk(KERN_CONT "\n");
5552                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5553                         break;
5554                 }
5555
5556                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5557
5558                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5559                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5560                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5561                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5562                                 group->sgc->capacity);
5563                 }
5564
5565                 group = group->next;
5566         } while (group != sd->groups);
5567         printk(KERN_CONT "\n");
5568
5569         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5570                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5571
5572         if (sd->parent &&
5573             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5574                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5575                         "of domain->span\n");
5576         return 0;
5577 }
5578
5579 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5580 {
5581         int level = 0;
5582
5583         if (!sched_debug_enabled)
5584                 return;
5585
5586         if (!sd) {
5587                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5588                 return;
5589         }
5590
5591         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5592
5593         for (;;) {
5594                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5595                         break;
5596                 level++;
5597                 sd = sd->parent;
5598                 if (!sd)
5599                         break;
5600         }
5601 }
5602 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5603 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5604 static inline bool sched_debug(void)
5605 {
5606         return false;
5607 }
5608 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5609
5610 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5611 {
5612         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5613                 return 1;
5614
5615         /* Following flags need at least 2 groups */
5616         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5617                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5618                          SD_BALANCE_FORK |
5619                          SD_BALANCE_EXEC |
5620                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5621                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5622                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5623                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5624                         return 0;
5625         }
5626
5627         /* Following flags don't use groups */
5628         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5629                 return 0;
5630
5631         return 1;
5632 }
5633
5634 static int
5635 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5636 {
5637         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5638
5639         if (sd_degenerate(parent))
5640                 return 1;
5641
5642         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5643                 return 0;
5644
5645         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5646         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5647                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5648                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5649                                 SD_BALANCE_FORK |
5650                                 SD_BALANCE_EXEC |
5651                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5652                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5653                                 SD_PREFER_SIBLING |
5654                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5655                 if (nr_node_ids == 1)
5656                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5657         }
5658         if (~cflags & pflags)
5659                 return 0;
5660
5661         return 1;
5662 }
5663
5664 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5665 {
5666         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5667
5668         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5669         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5670         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5671         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5672         free_cpumask_var(rd->online);
5673         free_cpumask_var(rd->span);
5674         kfree(rd);
5675 }
5676
5677 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5678 {
5679         struct root_domain *old_rd = NULL;
5680         unsigned long flags;
5681
5682         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5683
5684         if (rq->rd) {
5685                 old_rd = rq->rd;
5686
5687                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5688                         set_rq_offline(rq);
5689
5690                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5691
5692                 /*
5693                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5694                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5695                  * in this function:
5696                  */
5697                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5698                         old_rd = NULL;
5699         }
5700
5701         atomic_inc(&rd->refcount);
5702         rq->rd = rd;
5703
5704         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5705         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5706                 set_rq_online(rq);
5707
5708         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5709
5710         if (old_rd)
5711                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5712 }
5713
5714 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5715 {
5716         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5717
5718         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5719                 goto out;
5720         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5721                 goto free_span;
5722         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5723                 goto free_online;
5724         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5725                 goto free_dlo_mask;
5726
5727         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5728         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5729                 goto free_dlo_mask;
5730
5731         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5732                 goto free_rto_mask;
5733         return 0;
5734
5735 free_rto_mask:
5736         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5737 free_dlo_mask:
5738         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5739 free_online:
5740         free_cpumask_var(rd->online);
5741 free_span:
5742         free_cpumask_var(rd->span);
5743 out:
5744         return -ENOMEM;
5745 }
5746
5747 /*
5748  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5749  * members (mimicking the global state we have today).
5750  */
5751 struct root_domain def_root_domain;
5752
5753 static void init_defrootdomain(void)
5754 {
5755         init_rootdomain(&def_root_domain);
5756
5757         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5758 }
5759
5760 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5761 {
5762         struct root_domain *rd;
5763
5764         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5765         if (!rd)
5766                 return NULL;
5767
5768         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5769                 kfree(rd);
5770                 return NULL;
5771         }
5772
5773         return rd;
5774 }
5775
5776 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5777 {
5778         struct sched_group *tmp, *first;
5779
5780         if (!sg)
5781                 return;
5782
5783         first = sg;
5784         do {
5785                 tmp = sg->next;
5786
5787                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5788                         kfree(sg->sgc);
5789
5790                 kfree(sg);
5791                 sg = tmp;
5792         } while (sg != first);
5793 }
5794
5795 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5796 {
5797         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5798
5799         /*
5800          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5801          * nuke them all.
5802          */
5803         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5804                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5805         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5806                 kfree(sd->groups->sgc);
5807                 kfree(sd->groups);
5808         }
5809         kfree(sd);
5810 }
5811
5812 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5813 {
5814         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5815 }
5816
5817 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5818 {
5819         for (; sd; sd = sd->parent)
5820                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5821 }
5822
5823 /*
5824  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5825  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5826  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5827  *
5828  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5829  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5830  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5831  */
5832 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5833 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5834 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5835 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5836 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5837 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5838
5839 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5840 {
5841         struct sched_domain *sd;
5842         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5843         int id = cpu;
5844         int size = 1;
5845
5846         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5847         if (sd) {
5848                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5849                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5850                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5851         }
5852         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5853
5854         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5855         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5856         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5857
5858         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5859         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5860
5861         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5862         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5863 }
5864
5865 /*
5866  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5867  * hold the hotplug lock.
5868  */
5869 static void
5870 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5871 {
5872         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5873         struct sched_domain *tmp;
5874
5875         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5876         for (tmp = sd; tmp; ) {
5877                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5878                 if (!parent)
5879                         break;
5880
5881                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5882                         tmp->parent = parent->parent;
5883                         if (parent->parent)
5884                                 parent->parent->child = tmp;
5885                         /*
5886                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5887                          * degenerate parent; the spans match for this
5888                          * so the property transfers.
5889                          */
5890                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5891                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5892                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5893                 } else
5894                         tmp = tmp->parent;
5895         }
5896
5897         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5898                 tmp = sd;
5899                 sd = sd->parent;
5900                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5901                 if (sd)
5902                         sd->child = NULL;
5903         }
5904
5905         sched_domain_debug(sd, cpu);
5906
5907         rq_attach_root(rq, rd);
5908         tmp = rq->sd;
5909         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5910         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5911
5912         update_top_cache_domain(cpu);
5913 }
5914
5915 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5916 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5917 {
5918         int ret;
5919
5920         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5921         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5922         if (ret) {
5923                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
5924                 return 0;
5925         }
5926         return 1;
5927 }
5928 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5929
5930 struct s_data {
5931         struct sched_domain ** __percpu sd;
5932         struct root_domain      *rd;
5933 };
5934
5935 enum s_alloc {
5936         sa_rootdomain,
5937         sa_sd,
5938         sa_sd_storage,
5939         sa_none,
5940 };
5941
5942 /*
5943  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5944  * domain traversal.
5945  *
5946  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5947  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5948  * range.
5949  *
5950  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5951  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5952  * cpu they're built on, so check that.
5953  *
5954  */
5955 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5956 {
5957         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5958         struct sd_data *sdd = sd->private;
5959         struct sched_domain *sibling;
5960         int i;
5961
5962         for_each_cpu(i, span) {
5963                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5964                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5965                         continue;
5966
5967                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5968         }
5969 }
5970
5971 /*
5972  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5973  * of this group that's also in the iteration mask.
5974  */
5975 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5976 {
5977         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5978 }
5979
5980 static int
5981 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5982 {
5983         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5984         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5985         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5986         struct sd_data *sdd = sd->private;
5987         struct sched_domain *sibling;
5988         int i;
5989
5990         cpumask_clear(covered);
5991
5992         for_each_cpu(i, span) {
5993                 struct cpumask *sg_span;
5994
5995                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5996                         continue;
5997
5998                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5999
6000                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6001                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6002                         continue;
6003
6004                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6005                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6006
6007                 if (!sg)
6008                         goto fail;
6009
6010                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6011                 if (sibling->child)
6012                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6013                 else
6014                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6015
6016                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6017
6018                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6019                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6020                         build_group_mask(sd, sg);
6021
6022                 /*
6023                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6024                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6025                  * die on a /0 trap.
6026                  */
6027                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6028
6029                 /*
6030                  * Make sure the first group of this domain contains the
6031                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6032                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6033                  */
6034                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6035                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6036                         groups = sg;
6037
6038                 if (!first)
6039                         first = sg;
6040                 if (last)
6041                         last->next = sg;
6042                 last = sg;
6043                 last->next = first;
6044         }
6045         sd->groups = groups;
6046
6047         return 0;
6048
6049 fail:
6050         free_sched_groups(first, 0);
6051
6052         return -ENOMEM;
6053 }
6054
6055 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6056 {
6057         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6058         struct sched_domain *child = sd->child;
6059
6060         if (child)
6061                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6062
6063         if (sg) {
6064                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6065                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6066                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6067         }
6068
6069         return cpu;
6070 }
6071
6072 /*
6073  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6074  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6075  * and ->cpu_capacity to 0.
6076  *
6077  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6078  */
6079 static int
6080 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6081 {
6082         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6083         struct sd_data *sdd = sd->private;
6084         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6085         struct cpumask *covered;
6086         int i;
6087
6088         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6089         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6090
6091         if (cpu != cpumask_first(span))
6092                 return 0;
6093
6094         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6095         covered = sched_domains_tmpmask;
6096
6097         cpumask_clear(covered);
6098
6099         for_each_cpu(i, span) {
6100                 struct sched_group *sg;
6101                 int group, j;
6102
6103                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6104                         continue;
6105
6106                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6107                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6108
6109                 for_each_cpu(j, span) {
6110                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6111                                 continue;
6112
6113                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6114                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6115                 }
6116
6117                 if (!first)
6118                         first = sg;
6119                 if (last)
6120                         last->next = sg;
6121                 last = sg;
6122         }
6123         last->next = first;
6124
6125         return 0;
6126 }
6127
6128 /*
6129  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6130  *
6131  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6132  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6133  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6134  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6135  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6136  * group having less cpu_capacity.
6137  */
6138 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6139 {
6140         struct sched_group *sg = sd->groups;
6141
6142         WARN_ON(!sg);
6143
6144         do {
6145                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6146                 sg = sg->next;
6147         } while (sg != sd->groups);
6148
6149         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6150                 return;
6151
6152         update_group_capacity(sd, cpu);
6153         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6154 }
6155
6156 /*
6157  * Initializers for schedule domains
6158  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6159  */
6160
6161 static int default_relax_domain_level = -1;
6162 int sched_domain_level_max;
6163
6164 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6165 {
6166         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6167                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6168
6169         return 1;
6170 }
6171 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6172
6173 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6174                                  struct sched_domain_attr *attr)
6175 {
6176         int request;
6177
6178         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6179                 if (default_relax_domain_level < 0)
6180                         return;
6181                 else
6182                         request = default_relax_domain_level;
6183         } else
6184                 request = attr->relax_domain_level;
6185         if (request < sd->level) {
6186                 /* turn off idle balance on this domain */
6187                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6188         } else {
6189                 /* turn on idle balance on this domain */
6190                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6191         }
6192 }
6193
6194 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6195 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6196
6197 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6198                                  const struct cpumask *cpu_map)
6199 {
6200         switch (what) {
6201         case sa_rootdomain:
6202                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6203                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6204         case sa_sd:
6205                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6206         case sa_sd_storage:
6207                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6208         case sa_none:
6209                 break;
6210         }
6211 }
6212
6213 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6214                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6215 {
6216         memset(d, 0, sizeof(*d));
6217
6218         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6219                 return sa_sd_storage;
6220         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6221         if (!d->sd)
6222                 return sa_sd_storage;
6223         d->rd = alloc_rootdomain();
6224         if (!d->rd)
6225                 return sa_sd;
6226         return sa_rootdomain;
6227 }
6228
6229 /*
6230  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6231  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6232  * will not free the data we're using.
6233  */
6234 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6235 {
6236         struct sd_data *sdd = sd->private;
6237
6238         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6239         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6240
6241         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6242                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6243
6244         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6245                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6246 }
6247
6248 #ifdef CONFIG_NUMA
6249 static int sched_domains_numa_levels;
6250 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6251 static int *sched_domains_numa_distance;
6252 int sched_max_numa_distance;
6253 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6254 static int sched_domains_curr_level;
6255 #endif
6256
6257 /*
6258  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6259  *
6260  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6261  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6262  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6263  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6264  *
6265  * Odd one out:
6266  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6267  */
6268 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6269         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6270          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6271          SD_NUMA |                      \
6272          SD_ASYM_PACKING |              \
6273          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6274
6275 static struct sched_domain *
6276 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6277 {
6278         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6279         int sd_weight, sd_flags = 0;
6280
6281 #ifdef CONFIG_NUMA
6282         /*
6283          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6284          */
6285         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6286 #endif
6287
6288         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6289
6290         if (tl->sd_flags)
6291                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6292         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6293                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6294                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6295
6296         *sd = (struct sched_domain){
6297                 .min_interval           = sd_weight,
6298                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6299                 .busy_factor            = 32,
6300                 .imbalance_pct          = 125,
6301
6302                 .cache_nice_tries       = 0,
6303                 .busy_idx               = 0,
6304                 .idle_idx               = 0,
6305                 .newidle_idx            = 0,
6306                 .wake_idx               = 0,
6307                 .forkexec_idx           = 0,
6308
6309                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6310                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6311                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6312                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6313                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6314                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6315                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6316                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6317                                         | 0*SD_SERIALIZE
6318                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6319                                         | 0*SD_NUMA
6320                                         | sd_flags
6321                                         ,
6322
6323                 .last_balance           = jiffies,
6324                 .balance_interval       = sd_weight,
6325                 .smt_gain               = 0,
6326                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6327                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6328 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6329                 .name                   = tl->name,
6330 #endif
6331         };
6332
6333         /*
6334          * Convert topological properties into behaviour.
6335          */
6336
6337         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6338                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6339                 sd->imbalance_pct = 110;
6340                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6341
6342         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6343                 sd->imbalance_pct = 117;
6344                 sd->cache_nice_tries = 1;
6345                 sd->busy_idx = 2;
6346
6347 #ifdef CONFIG_NUMA
6348         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6349                 sd->cache_nice_tries = 2;
6350                 sd->busy_idx = 3;
6351                 sd->idle_idx = 2;
6352
6353                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6354                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6355                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6356                                        SD_BALANCE_FORK |
6357                                        SD_WAKE_AFFINE);
6358                 }
6359
6360 #endif
6361         } else {
6362                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6363                 sd->cache_nice_tries = 1;
6364                 sd->busy_idx = 2;
6365                 sd->idle_idx = 1;
6366         }
6367
6368         sd->private = &tl->data;
6369
6370         return sd;
6371 }
6372
6373 /*
6374  * Topology list, bottom-up.
6375  */
6376 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6377 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6378         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6379 #endif
6380 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6381         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6382 #endif
6383         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6384         { NULL, },
6385 };
6386
6387 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6388         default_topology;
6389
6390 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6391         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6392
6393 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6394 {
6395         sched_domain_topology = tl;
6396 }
6397
6398 #ifdef CONFIG_NUMA
6399
6400 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6401 {
6402         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6403 }
6404
6405 static void sched_numa_warn(const char *str)
6406 {
6407         static int done = false;
6408         int i,j;
6409
6410         if (done)
6411                 return;
6412
6413         done = true;
6414
6415         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6416
6417         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6418                 printk(KERN_WARNING "  ");
6419                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6420                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6421                 printk(KERN_CONT "\n");
6422         }
6423         printk(KERN_WARNING "\n");
6424 }
6425
6426 bool find_numa_distance(int distance)
6427 {
6428         int i;
6429
6430         if (distance == node_distance(0, 0))
6431                 return true;
6432
6433         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6434                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6435                         return true;
6436         }
6437
6438         return false;
6439 }
6440
6441 /*
6442  * A system can have three types of NUMA topology:
6443  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6444  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6445  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6446  *
6447  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6448  * topology lies in whether communication between not directly
6449  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6450  * could run), or through backplane controllers. This affects
6451  * placement of programs.
6452  *
6453  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6454  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6455  *   is directly connected.
6456  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6457  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6458  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6459  */
6460 static void init_numa_topology_type(void)
6461 {
6462         int a, b, c, n;
6463
6464         n = sched_max_numa_distance;
6465
6466         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6467                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6468                 return;
6469         }
6470
6471         for_each_online_node(a) {
6472                 for_each_online_node(b) {
6473                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6474                         if (node_distance(a, b) < n)
6475                                 continue;
6476
6477                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6478                         for_each_online_node(c) {
6479                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6480                                     node_distance(b, c) < n) {
6481                                         sched_numa_topology_type =
6482                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6483                                         return;
6484                                 }
6485                         }
6486
6487                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6488                         return;
6489                 }
6490         }
6491 }
6492
6493 static void sched_init_numa(void)
6494 {
6495         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6496         struct sched_domain_topology_level *tl;
6497         int level = 0;
6498         int i, j, k;
6499
6500         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6501         if (!sched_domains_numa_distance)
6502                 return;
6503
6504         /*
6505          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6506          * unique distances in the node_distance() table.
6507          *
6508          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6509          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6510          */
6511         next_distance = curr_distance;
6512         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6513                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6514                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6515                                 int distance = node_distance(i, k);
6516
6517                                 if (distance > curr_distance &&
6518                                     (distance < next_distance ||
6519                                      next_distance == curr_distance))
6520                                         next_distance = distance;
6521
6522                                 /*
6523                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6524                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6525                                  * equally connected to A.
6526                                  */
6527                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6528                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6529
6530                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6531                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6532                         }
6533                         if (next_distance != curr_distance) {
6534                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6535                                 sched_domains_numa_levels = level;
6536                                 curr_distance = next_distance;
6537                         } else break;
6538                 }
6539
6540                 /*
6541                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6542                  */
6543                 if (!sched_debug())
6544                         break;
6545         }
6546
6547         if (!level)
6548                 return;
6549
6550         /*
6551          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6552          * identity distance node_distance(i,i).
6553          *
6554          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6555          * numbers.
6556          */
6557
6558         /*
6559          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6560          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6561          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6562          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6563          * in other functions.
6564          *
6565          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6566          */
6567         sched_domains_numa_levels = 0;
6568
6569         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6570         if (!sched_domains_numa_masks)
6571                 return;
6572
6573         /*
6574          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6575          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6576          */
6577         for (i = 0; i < level; i++) {
6578                 sched_domains_numa_masks[i] =
6579                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6580                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6581                         return;
6582
6583                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6584                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6585                         if (!mask)
6586                                 return;
6587
6588                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6589
6590                         for_each_node(k) {
6591                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6592                                         continue;
6593
6594                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6595                         }
6596                 }
6597         }
6598
6599         /* Compute default topology size */
6600         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6601
6602         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6603                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6604         if (!tl)
6605                 return;
6606
6607         /*
6608          * Copy the default topology bits..
6609          */
6610         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6611                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6612
6613         /*
6614          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6615          */
6616         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6617                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6618                         .mask = sd_numa_mask,
6619                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6620                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6621                         .numa_level = j,
6622                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6623                 };
6624         }
6625
6626         sched_domain_topology = tl;
6627
6628         sched_domains_numa_levels = level;
6629         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6630
6631         init_numa_topology_type();
6632 }
6633
6634 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6635 {
6636         int i, j;
6637         int node = cpu_to_node(cpu);
6638
6639         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6640                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6641                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6642                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6643                 }
6644         }
6645 }
6646
6647 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6648 {
6649         int i, j;
6650         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6651                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6652                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6653         }
6654 }
6655
6656 /*
6657  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6658  * are onlined.
6659  */
6660 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6661                                            unsigned long action,
6662                                            void *hcpu)
6663 {
6664         int cpu = (long)hcpu;
6665
6666         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6667         case CPU_ONLINE:
6668                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6669                 break;
6670
6671         case CPU_DEAD:
6672                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6673                 break;
6674
6675         default:
6676                 return NOTIFY_DONE;
6677         }
6678
6679         return NOTIFY_OK;
6680 }
6681 #else
6682 static inline void sched_init_numa(void)
6683 {
6684 }
6685
6686 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6687                                            unsigned long action,
6688                                            void *hcpu)
6689 {
6690         return 0;
6691 }
6692 #endif /* CONFIG_NUMA */
6693
6694 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6695 {
6696         struct sched_domain_topology_level *tl;
6697         int j;
6698
6699         for_each_sd_topology(tl) {
6700                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6701
6702                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6703                 if (!sdd->sd)
6704                         return -ENOMEM;
6705
6706                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6707                 if (!sdd->sg)
6708                         return -ENOMEM;
6709
6710                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6711                 if (!sdd->sgc)
6712                         return -ENOMEM;
6713
6714                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6715                         struct sched_domain *sd;
6716                         struct sched_group *sg;
6717                         struct sched_group_capacity *sgc;
6718
6719                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6720                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6721                         if (!sd)
6722                                 return -ENOMEM;
6723
6724                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6725
6726                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6727                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6728                         if (!sg)
6729                                 return -ENOMEM;
6730
6731                         sg->next = sg;
6732
6733                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6734
6735                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6736                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6737                         if (!sgc)
6738                                 return -ENOMEM;
6739
6740                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6741                 }
6742         }
6743
6744         return 0;
6745 }
6746
6747 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6748 {
6749         struct sched_domain_topology_level *tl;
6750         int j;
6751
6752         for_each_sd_topology(tl) {
6753                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6754
6755                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6756                         struct sched_domain *sd;
6757
6758                         if (sdd->sd) {
6759                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6760                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6761                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6762                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6763                         }
6764
6765                         if (sdd->sg)
6766                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6767                         if (sdd->sgc)
6768                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6769                 }
6770                 free_percpu(sdd->sd);
6771                 sdd->sd = NULL;
6772                 free_percpu(sdd->sg);
6773                 sdd->sg = NULL;
6774                 free_percpu(sdd->sgc);
6775                 sdd->sgc = NULL;
6776         }
6777 }
6778
6779 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6780                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6781                 struct sched_domain *child, int cpu)
6782 {
6783         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6784         if (!sd)
6785                 return child;
6786
6787         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6788         if (child) {
6789                 sd->level = child->level + 1;
6790                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6791                 child->parent = sd;
6792                 sd->child = child;
6793
6794                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6795                                     sched_domain_span(sd))) {
6796                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6797 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6798                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6799                                         child->name, sd->name);
6800 #endif
6801                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6802                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6803                                    sched_domain_span(sd),
6804                                    sched_domain_span(child));
6805                 }
6806
6807         }
6808         set_domain_attribute(sd, attr);
6809
6810         return sd;
6811 }
6812
6813 /*
6814  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6815  * to the individual cpus
6816  */
6817 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6818                                struct sched_domain_attr *attr)
6819 {
6820         enum s_alloc alloc_state;
6821         struct sched_domain *sd;
6822         struct s_data d;
6823         int i, ret = -ENOMEM;
6824
6825         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6826         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6827                 goto error;
6828
6829         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6830         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6831                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6832
6833                 sd = NULL;
6834                 for_each_sd_topology(tl) {
6835                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6836                         if (tl == sched_domain_topology)
6837                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6838                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6839                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6840                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6841                                 break;
6842                 }
6843         }
6844
6845         /* Build the groups for the domains */
6846         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6847                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6848                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6849                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6850                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6851                                         goto error;
6852                         } else {
6853                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6854                                         goto error;
6855                         }
6856                 }
6857         }
6858
6859         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6860         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6861                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6862                         continue;
6863
6864                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6865                         claim_allocations(i, sd);
6866                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6867                 }
6868         }
6869
6870         /* Attach the domains */
6871         rcu_read_lock();
6872         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6873                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6874                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6875         }
6876         rcu_read_unlock();
6877
6878         ret = 0;
6879 error:
6880         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6881         return ret;
6882 }
6883
6884 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6885 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6886 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6887                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6888
6889 /*
6890  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6891  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6892  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6893  */
6894 static cpumask_var_t fallback_doms;
6895
6896 /*
6897  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6898  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6899  * or 0 if it stayed the same.
6900  */
6901 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6902 {
6903         return 0;
6904 }
6905
6906 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6907 {
6908         int i;
6909         cpumask_var_t *doms;
6910
6911         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6912         if (!doms)
6913                 return NULL;
6914         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6915                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6916                         free_sched_domains(doms, i);
6917                         return NULL;
6918                 }
6919         }
6920         return doms;
6921 }
6922
6923 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6924 {
6925         unsigned int i;
6926         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6927                 free_cpumask_var(doms[i]);
6928         kfree(doms);
6929 }
6930
6931 /*
6932  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6933  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6934  * exclude other special cases in the future.
6935  */
6936 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6937 {
6938         int err;
6939
6940         arch_update_cpu_topology();
6941         ndoms_cur = 1;
6942         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6943         if (!doms_cur)
6944                 doms_cur = &fallback_doms;
6945         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6946         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6947         register_sched_domain_sysctl();
6948
6949         return err;
6950 }
6951
6952 /*
6953  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6954  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6955  */
6956 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6957 {
6958         int i;
6959
6960         rcu_read_lock();
6961         for_each_cpu(i, cpu_map)
6962                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6963         rcu_read_unlock();
6964 }
6965
6966 /* handle null as "default" */
6967 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6968                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6969 {
6970         struct sched_domain_attr tmp;
6971
6972         /* fast path */
6973         if (!new && !cur)
6974                 return 1;
6975
6976         tmp = SD_ATTR_INIT;
6977         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6978                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6979                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6980 }
6981
6982 /*
6983  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6984  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6985  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6986  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6987  *
6988  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6989  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6990  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6991  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6992  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6993  * it as it is.
6994  *
6995  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6996  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6997  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6998  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6999  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7000  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7001  *
7002  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7003  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7004  * and it will not create the default domain.
7005  *
7006  * Call with hotplug lock held
7007  */
7008 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7009                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7010 {
7011         int i, j, n;
7012         int new_topology;
7013
7014         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7015
7016         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7017         unregister_sched_domain_sysctl();
7018
7019         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7020         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7021
7022         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7023
7024         /* Destroy deleted domains */
7025         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7026                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7027                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7028                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7029                                 goto match1;
7030                 }
7031                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7032                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7033 match1:
7034                 ;
7035         }
7036
7037         n = ndoms_cur;
7038         if (doms_new == NULL) {
7039                 n = 0;
7040                 doms_new = &fallback_doms;
7041                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7042                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7043         }
7044
7045         /* Build new domains */
7046         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7047                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7048                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7049                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7050                                 goto match2;
7051                 }
7052                 /* no match - add a new doms_new */
7053                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7054 match2:
7055                 ;
7056         }
7057
7058         /* Remember the new sched domains */
7059         if (doms_cur != &fallback_doms)
7060                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7061         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7062         doms_cur = doms_new;
7063         dattr_cur = dattr_new;
7064         ndoms_cur = ndoms_new;
7065
7066         register_sched_domain_sysctl();
7067
7068         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7069 }
7070
7071 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7072
7073 /*
7074  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7075  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7076  * around partition_sched_domains().
7077  *
7078  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7079  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7080  */
7081 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7082                              void *hcpu)
7083 {
7084         switch (action) {
7085         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7086         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7087
7088                 /*
7089                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7090                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7091                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7092                  * domain, ignoring cpusets.
7093                  */
7094                 num_cpus_frozen--;
7095                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7096                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7097                         break;
7098                 }
7099
7100                 /*
7101                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7102                  * restore the original sched domains by considering the
7103                  * cpuset configurations.
7104                  */
7105
7106         case CPU_ONLINE:
7107                 cpuset_update_active_cpus(true);
7108                 break;
7109         default:
7110                 return NOTIFY_DONE;
7111         }
7112         return NOTIFY_OK;
7113 }
7114
7115 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7116                                void *hcpu)
7117 {
7118         unsigned long flags;
7119         long cpu = (long)hcpu;
7120         struct dl_bw *dl_b;
7121         bool overflow;
7122         int cpus;
7123
7124         switch (action) {
7125         case CPU_DOWN_PREPARE:
7126                 rcu_read_lock_sched();
7127                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7128
7129                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7130                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7131                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7132                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7133
7134                 rcu_read_unlock_sched();
7135
7136                 if (overflow)
7137                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7138                 cpuset_update_active_cpus(false);
7139                 break;
7140         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7141                 num_cpus_frozen++;
7142                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7143                 break;
7144         default:
7145                 return NOTIFY_DONE;
7146         }
7147         return NOTIFY_OK;
7148 }
7149
7150 void __init sched_init_smp(void)
7151 {
7152         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7153
7154         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7155         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7156
7157         sched_init_numa();
7158
7159         /*
7160          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7161          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7162          * happen.
7163          */
7164         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7165         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7166         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7167         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7168                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7169         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7170
7171         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7172         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7173         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7174
7175         init_hrtick();
7176
7177         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7178         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7179                 BUG();
7180         sched_init_granularity();
7181         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7182
7183         init_sched_rt_class();
7184         init_sched_dl_class();
7185 }
7186 #else
7187 void __init sched_init_smp(void)
7188 {
7189         sched_init_granularity();
7190 }
7191 #endif /* CONFIG_SMP */
7192
7193 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7194 {
7195         return in_lock_functions(addr) ||
7196                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7197                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7198 }
7199
7200 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7201 /*
7202  * Default task group.
7203  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7204  */
7205 struct task_group root_task_group;
7206 LIST_HEAD(task_groups);
7207
7208 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7209 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7210 #endif
7211
7212 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7213
7214 void __init sched_init(void)
7215 {
7216         int i, j;
7217         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7218
7219 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7220         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7221 #endif
7222 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7223         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7224 #endif
7225         if (alloc_size) {
7226                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7227
7228 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7229                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7230                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7231
7232                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7233                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7234
7235 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7236 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7237                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7238                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7239
7240                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7241                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7242
7243 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7244         }
7245 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7246         for_each_possible_cpu(i) {
7247                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7248                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7249         }
7250 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7251
7252         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7253                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7254         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7255                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7256
7257 #ifdef CONFIG_SMP
7258         init_defrootdomain();
7259 #endif
7260
7261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7262         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7263                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7264 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7265
7266 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7267         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7268
7269         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7270         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7271         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7272         autogroup_init(&init_task);
7273 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7274
7275         for_each_possible_cpu(i) {
7276                 struct rq *rq;
7277
7278                 rq = cpu_rq(i);
7279                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7280                 rq->nr_running = 0;
7281                 rq->calc_load_active = 0;
7282                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7283                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7284                 init_rt_rq(&rq->rt);
7285                 init_dl_rq(&rq->dl);
7286 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7287                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7288                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7289                 /*
7290                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7291                  *
7292                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7293                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7294                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7295                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7296                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7297                  * (se->load.weight).
7298                  *
7299                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7300                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7301                  * then A0's share of the cpu resource is:
7302                  *
7303                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7304                  *
7305                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7306                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7307                  */
7308                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7309                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7310 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7311
7312                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7313 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7314                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7315 #endif
7316
7317                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7318                         rq->cpu_load[j] = 0;
7319
7320                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7321
7322 #ifdef CONFIG_SMP
7323                 rq->sd = NULL;
7324                 rq->rd = NULL;
7325                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7326                 rq->balance_callback = NULL;
7327                 rq->active_balance = 0;
7328                 rq->next_balance = jiffies;
7329                 rq->push_cpu = 0;
7330                 rq->cpu = i;
7331                 rq->online = 0;
7332                 rq->idle_stamp = 0;
7333                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7334                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7335
7336                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7337
7338                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7339 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7340                 rq->nohz_flags = 0;
7341 #endif
7342 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7343                 rq->last_sched_tick = 0;
7344 #endif
7345 #endif
7346                 init_rq_hrtick(rq);
7347                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7348         }
7349
7350         set_load_weight(&init_task);
7351
7352 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7353         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7354 #endif
7355
7356         /*
7357          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7358          */
7359         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7360         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7361
7362         /*
7363          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7364          */
7365         current->sched_class = &fair_sched_class;
7366
7367         /*
7368          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7369          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7370          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7371          * when this runqueue becomes "idle".
7372          */
7373         init_idle(current, smp_processor_id());
7374
7375         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7376
7377 #ifdef CONFIG_SMP
7378         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7379         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7380         if (cpu_isolated_map == NULL)
7381                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7382         idle_thread_set_boot_cpu();
7383         set_cpu_rq_start_time();
7384 #endif
7385         init_sched_fair_class();
7386
7387         scheduler_running = 1;
7388 }
7389
7390 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7391 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7392 {
7393         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7394
7395         return (nested == preempt_offset);
7396 }
7397
7398 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7399 {
7400         /*
7401          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7402          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7403          * otherwise we will destroy state.
7404          */
7405         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7406                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7407                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7408                         current->state,
7409                         (void *)current->task_state_change,
7410                         (void *)current->task_state_change);
7411
7412         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7413 }
7414 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7415
7416 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7417 {
7418         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7419
7420         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7421         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7422              !is_idle_task(current)) ||
7423             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7424                 return;
7425         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7426                 return;
7427         prev_jiffy = jiffies;
7428
7429         printk(KERN_ERR
7430                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7431                         file, line);
7432         printk(KERN_ERR
7433                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7434                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7435                         current->pid, current->comm);
7436
7437         if (task_stack_end_corrupted(current))
7438                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7439
7440         debug_show_held_locks(current);
7441         if (irqs_disabled())
7442                 print_irqtrace_events(current);
7443 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7444         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7445                 pr_err("Preemption disabled at:");
7446                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7447                 pr_cont("\n");
7448         }
7449 #endif
7450         dump_stack();
7451 }
7452 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7453 #endif
7454
7455 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7456 void normalize_rt_tasks(void)
7457 {
7458         struct task_struct *g, *p;
7459         struct sched_attr attr = {
7460                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7461         };
7462
7463         read_lock(&tasklist_lock);
7464         for_each_process_thread(g, p) {
7465                 /*
7466                  * Only normalize user tasks:
7467                  */
7468                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7469                         continue;
7470
7471                 p->se.exec_start                = 0;
7472 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7473                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7474                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7475                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7476 #endif
7477
7478                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7479                         /*
7480                          * Renice negative nice level userspace
7481                          * tasks back to 0:
7482                          */
7483                         if (task_nice(p) < 0)
7484                                 set_user_nice(p, 0);
7485                         continue;
7486                 }
7487
7488                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7489         }
7490         read_unlock(&tasklist_lock);
7491 }
7492
7493 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7494
7495 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7496 /*
7497  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7498  *
7499  * They can only be called when the whole system has been
7500  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7501  * activity can take place. Using them for anything else would
7502  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7503  * under any other configuration.
7504  */
7505
7506 /**
7507  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7508  * @cpu: the processor in question.
7509  *
7510  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7511  *
7512  * Return: The current task for @cpu.
7513  */
7514 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7515 {
7516         return cpu_curr(cpu);
7517 }
7518
7519 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7520
7521 #ifdef CONFIG_IA64
7522 /**
7523  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7524  * @cpu: the processor in question.
7525  * @p: the task pointer to set.
7526  *
7527  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7528  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7529  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7530  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7531  * and caller must save the original value of the current task (see
7532  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7533  * re-starting the system.
7534  *
7535  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7536  */
7537 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7538 {
7539         cpu_curr(cpu) = p;
7540 }
7541
7542 #endif
7543
7544 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7545 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7546 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7547
7548 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7549 {
7550         free_fair_sched_group(tg);
7551         free_rt_sched_group(tg);
7552         autogroup_free(tg);
7553         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7554 }
7555
7556 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7557 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7558 {
7559         struct task_group *tg;
7560
7561         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7562         if (!tg)
7563                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7564
7565         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7566                 goto err;
7567
7568         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7569                 goto err;
7570
7571         return tg;
7572
7573 err:
7574         free_sched_group(tg);
7575         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7576 }
7577
7578 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7579 {
7580         unsigned long flags;
7581
7582         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7583         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7584
7585         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7586
7587         tg->parent = parent;
7588         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7589         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7590         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7591 }
7592
7593 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7594 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7595 {
7596         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7597         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7598 }
7599
7600 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7601 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7602 {
7603         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7604         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7605 }
7606
7607 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7608 {
7609         unsigned long flags;
7610
7611         /* end participation in shares distribution */
7612         unregister_fair_sched_group(tg);
7613
7614         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7615         list_del_rcu(&tg->list);
7616         list_del_rcu(&tg->siblings);
7617         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7618 }
7619
7620 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7621  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7622  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7623  *      reflect its new group.
7624  */
7625 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7626 {
7627         struct task_group *tg;
7628         int queued, running;
7629         unsigned long flags;
7630         struct rq *rq;
7631
7632         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7633
7634         running = task_current(rq, tsk);
7635         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7636
7637         if (queued)
7638                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7639         if (unlikely(running))
7640                 put_prev_task(rq, tsk);
7641
7642         /*
7643          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7644          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7645          * to prevent lockdep warnings.
7646          */
7647         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7648                           struct task_group, css);
7649         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7650         tsk->sched_task_group = tg;
7651
7652 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7653         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7654                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7655         else
7656 #endif
7657                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7658
7659         if (unlikely(running))
7660                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7661         if (queued)
7662                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7663
7664         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7665 }
7666 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7667
7668 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7669 /*
7670  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7671  */
7672 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7673
7674 /* Must be called with tasklist_lock held */
7675 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7676 {
7677         struct task_struct *g, *p;
7678
7679         /*
7680          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7681          */
7682         if (task_group_is_autogroup(tg))
7683                 return 0;
7684
7685         for_each_process_thread(g, p) {
7686                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7687                         return 1;
7688         }
7689
7690         return 0;
7691 }
7692
7693 struct rt_schedulable_data {
7694         struct task_group *tg;
7695         u64 rt_period;
7696         u64 rt_runtime;
7697 };
7698
7699 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7700 {
7701         struct rt_schedulable_data *d = data;
7702         struct task_group *child;
7703         unsigned long total, sum = 0;
7704         u64 period, runtime;
7705
7706         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7707         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7708
7709         if (tg == d->tg) {
7710                 period = d->rt_period;
7711                 runtime = d->rt_runtime;
7712         }
7713
7714         /*
7715          * Cannot have more runtime than the period.
7716          */
7717         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7718                 return -EINVAL;
7719
7720         /*
7721          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7722          */
7723         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7724                 return -EBUSY;
7725
7726         total = to_ratio(period, runtime);
7727
7728         /*
7729          * Nobody can have more than the global setting allows.
7730          */
7731         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7732                 return -EINVAL;
7733
7734         /*
7735          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7736          */
7737         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7738                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7739                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7740
7741                 if (child == d->tg) {
7742                         period = d->rt_period;
7743                         runtime = d->rt_runtime;
7744                 }
7745
7746                 sum += to_ratio(period, runtime);
7747         }
7748
7749         if (sum > total)
7750                 return -EINVAL;
7751
7752         return 0;
7753 }
7754
7755 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7756 {
7757         int ret;
7758
7759         struct rt_schedulable_data data = {
7760                 .tg = tg,
7761                 .rt_period = period,
7762                 .rt_runtime = runtime,
7763         };
7764
7765         rcu_read_lock();
7766         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7767         rcu_read_unlock();
7768
7769         return ret;
7770 }
7771
7772 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7773                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7774 {
7775         int i, err = 0;
7776
7777         /*
7778          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7779          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7780          */
7781         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7782                 return -EINVAL;
7783
7784         /* No period doesn't make any sense. */
7785         if (rt_period == 0)
7786                 return -EINVAL;
7787
7788         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7789         read_lock(&tasklist_lock);
7790         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7791         if (err)
7792                 goto unlock;
7793
7794         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7795         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7796         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7797
7798         for_each_possible_cpu(i) {
7799                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7800
7801                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7802                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7803                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7804         }
7805         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7806 unlock:
7807         read_unlock(&tasklist_lock);
7808         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7809
7810         return err;
7811 }
7812
7813 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7814 {
7815         u64 rt_runtime, rt_period;
7816
7817         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7818         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7819         if (rt_runtime_us < 0)
7820                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7821
7822         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7823 }
7824
7825 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7826 {
7827         u64 rt_runtime_us;
7828
7829         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7830                 return -1;
7831
7832         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7833         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7834         return rt_runtime_us;
7835 }
7836
7837 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7838 {
7839         u64 rt_runtime, rt_period;
7840
7841         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7842         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7843
7844         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7845 }
7846
7847 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7848 {
7849         u64 rt_period_us;
7850
7851         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7852         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7853         return rt_period_us;
7854 }
7855 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7856
7857 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7858 static int sched_rt_global_constraints(void)
7859 {
7860         int ret = 0;
7861
7862         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7863         read_lock(&tasklist_lock);
7864         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7865         read_unlock(&tasklist_lock);
7866         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7867
7868         return ret;
7869 }
7870
7871 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7872 {
7873         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7874         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7875                 return 0;
7876
7877         return 1;
7878 }
7879
7880 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7881 static int sched_rt_global_constraints(void)
7882 {
7883         unsigned long flags;
7884         int i, ret = 0;
7885
7886         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7887         for_each_possible_cpu(i) {
7888                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7889
7890                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7891                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7892                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7893         }
7894         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7895
7896         return ret;
7897 }
7898 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7899
7900 static int sched_dl_global_validate(void)
7901 {
7902         u64 runtime = global_rt_runtime();
7903         u64 period = global_rt_period();
7904         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7905         struct dl_bw *dl_b;
7906         int cpu, ret = 0;
7907         unsigned long flags;
7908
7909         /*
7910          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7911          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7912          * any of the root_domains.
7913          *
7914          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7915          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7916          * solutions is welcome!
7917          */
7918         for_each_possible_cpu(cpu) {
7919                 rcu_read_lock_sched();
7920                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7921
7922                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7923                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7924                         ret = -EBUSY;
7925                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7926
7927                 rcu_read_unlock_sched();
7928
7929                 if (ret)
7930                         break;
7931         }
7932
7933         return ret;
7934 }
7935
7936 static void sched_dl_do_global(void)
7937 {
7938         u64 new_bw = -1;
7939         struct dl_bw *dl_b;
7940         int cpu;
7941         unsigned long flags;
7942
7943         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7944         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7945
7946         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7947                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7948
7949         /*
7950          * FIXME: As above...
7951          */
7952         for_each_possible_cpu(cpu) {
7953                 rcu_read_lock_sched();
7954                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7955
7956                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7957                 dl_b->bw = new_bw;
7958                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7959
7960                 rcu_read_unlock_sched();
7961         }
7962 }
7963
7964 static int sched_rt_global_validate(void)
7965 {
7966         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7967                 return -EINVAL;
7968
7969         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7970                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7971                 return -EINVAL;
7972
7973         return 0;
7974 }
7975
7976 static void sched_rt_do_global(void)
7977 {
7978         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7979         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7980 }
7981
7982 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7983                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7984                 loff_t *ppos)
7985 {
7986         int old_period, old_runtime;
7987         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7988         int ret;
7989
7990         mutex_lock(&mutex);
7991         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7992         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7993
7994         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7995
7996         if (!ret && write) {
7997                 ret = sched_rt_global_validate();
7998                 if (ret)
7999                         goto undo;
8000
8001                 ret = sched_dl_global_validate();
8002                 if (ret)
8003                         goto undo;
8004
8005                 ret = sched_rt_global_constraints();
8006                 if (ret)
8007                         goto undo;
8008
8009                 sched_rt_do_global();
8010                 sched_dl_do_global();
8011         }
8012         if (0) {
8013 undo:
8014                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8015                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8016         }
8017         mutex_unlock(&mutex);
8018
8019         return ret;
8020 }
8021
8022 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8023                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8024                 loff_t *ppos)
8025 {
8026         int ret;
8027         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8028
8029         mutex_lock(&mutex);
8030         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8031         /* make sure that internally we keep jiffies */
8032         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8033         if (!ret && write) {
8034                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8035                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8036         }
8037         mutex_unlock(&mutex);
8038         return ret;
8039 }
8040
8041 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8042
8043 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8044 {
8045         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8046 }
8047
8048 static struct cgroup_subsys_state *
8049 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8050 {
8051         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8052         struct task_group *tg;
8053
8054         if (!parent) {
8055                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8056                 return &root_task_group.css;
8057         }
8058
8059         tg = sched_create_group(parent);
8060         if (IS_ERR(tg))
8061                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8062
8063         return &tg->css;
8064 }
8065
8066 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8067 {
8068         struct task_group *tg = css_tg(css);
8069         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8070
8071         if (parent)
8072                 sched_online_group(tg, parent);
8073         return 0;
8074 }
8075
8076 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8077 {
8078         struct task_group *tg = css_tg(css);
8079
8080         sched_destroy_group(tg);
8081 }
8082
8083 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8084 {
8085         struct task_group *tg = css_tg(css);
8086
8087         sched_offline_group(tg);
8088 }
8089
8090 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8091 {
8092         sched_move_task(task);
8093 }
8094
8095 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8096 {
8097         struct task_struct *task;
8098         struct cgroup_subsys_state *css;
8099
8100         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8101 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8102                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8103                         return -EINVAL;
8104 #else
8105                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8106                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8107                         return -EINVAL;
8108 #endif
8109         }
8110         return 0;
8111 }
8112
8113 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8114 {
8115         struct task_struct *task;
8116         struct cgroup_subsys_state *css;
8117
8118         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8119                 sched_move_task(task);
8120 }
8121
8122 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8123 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8124                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8125 {
8126         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8127 }
8128
8129 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8130                                struct cftype *cft)
8131 {
8132         struct task_group *tg = css_tg(css);
8133
8134         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8135 }
8136
8137 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8138 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8139
8140 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8141 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8142
8143 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8144
8145 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8146 {
8147         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8148         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8149
8150         if (tg == &root_task_group)
8151                 return -EINVAL;
8152
8153         /*
8154          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8155          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8156          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8157          */
8158         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8159                 return -EINVAL;
8160
8161         /*
8162          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8163          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8164          * feasibility.
8165          */
8166         if (period > max_cfs_quota_period)
8167                 return -EINVAL;
8168
8169         /*
8170          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8171          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8172          */
8173         get_online_cpus();
8174         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8175         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8176         if (ret)
8177                 goto out_unlock;
8178
8179         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8180         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8181         /*
8182          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8183          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8184          */
8185         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8186                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8187         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8188         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8189         cfs_b->quota = quota;
8190
8191         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8192         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8193         if (runtime_enabled)
8194                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8195         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8196
8197         for_each_online_cpu(i) {
8198                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8199                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8200
8201                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8202                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8203                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8204
8205                 if (cfs_rq->throttled)
8206                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8207                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8208         }
8209         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8210                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8211 out_unlock:
8212         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8213         put_online_cpus();
8214
8215         return ret;
8216 }
8217
8218 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8219 {
8220         u64 quota, period;
8221
8222         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8223         if (cfs_quota_us < 0)
8224                 quota = RUNTIME_INF;
8225         else
8226                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8227
8228         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8229 }
8230
8231 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8232 {
8233         u64 quota_us;
8234
8235         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8236                 return -1;
8237
8238         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8239         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8240
8241         return quota_us;
8242 }
8243
8244 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8245 {
8246         u64 quota, period;
8247
8248         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8249         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8250
8251         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8252 }
8253
8254 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8255 {
8256         u64 cfs_period_us;
8257
8258         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8259         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8260
8261         return cfs_period_us;
8262 }
8263
8264 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8265                                   struct cftype *cft)
8266 {
8267         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8268 }
8269
8270 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8271                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8272 {
8273         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8274 }
8275
8276 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8277                                    struct cftype *cft)
8278 {
8279         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8280 }
8281
8282 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8283                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8284 {
8285         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8286 }
8287
8288 struct cfs_schedulable_data {
8289         struct task_group *tg;
8290         u64 period, quota;
8291 };
8292
8293 /*
8294  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8295  * note: units are usecs
8296  */
8297 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8298                                struct cfs_schedulable_data *d)
8299 {
8300         u64 quota, period;
8301
8302         if (tg == d->tg) {
8303                 period = d->period;
8304                 quota = d->quota;
8305         } else {
8306                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8307                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8308         }
8309
8310         /* note: these should typically be equivalent */
8311         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8312                 return RUNTIME_INF;
8313
8314         return to_ratio(period, quota);
8315 }
8316
8317 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8318 {
8319         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8320         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8321         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8322
8323         if (!tg->parent) {
8324                 quota = RUNTIME_INF;
8325         } else {
8326                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8327
8328                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8329                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8330
8331                 /*
8332                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8333                  * limit is set
8334                  */
8335                 if (quota == RUNTIME_INF)
8336                         quota = parent_quota;
8337                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8338                         return -EINVAL;
8339         }
8340         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8341
8342         return 0;
8343 }
8344
8345 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8346 {
8347         int ret;
8348         struct cfs_schedulable_data data = {
8349                 .tg = tg,
8350                 .period = period,
8351                 .quota = quota,
8352         };
8353
8354         if (quota != RUNTIME_INF) {
8355                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8356                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8357         }
8358
8359         rcu_read_lock();
8360         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8361         rcu_read_unlock();
8362
8363         return ret;
8364 }
8365
8366 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8367 {
8368         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8369         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8370
8371         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8372         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8373         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8374
8375         return 0;
8376 }
8377 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8378 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8379
8380 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8381 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8382                                 struct cftype *cft, s64 val)
8383 {
8384         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8385 }
8386
8387 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8388                                struct cftype *cft)
8389 {
8390         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8391 }
8392
8393 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8394                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8395 {
8396         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8397 }
8398
8399 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8400                                    struct cftype *cft)
8401 {
8402         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8403 }
8404 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8405
8406 static struct cftype cpu_files[] = {
8407 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8408         {
8409                 .name = "shares",
8410                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8411                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8412         },
8413 #endif
8414 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8415         {
8416                 .name = "cfs_quota_us",
8417                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8418                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8419         },
8420         {
8421                 .name = "cfs_period_us",
8422                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8423                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8424         },
8425         {
8426                 .name = "stat",
8427                 .seq_show = cpu_stats_show,
8428         },
8429 #endif
8430 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8431         {
8432                 .name = "rt_runtime_us",
8433                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8434                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8435         },
8436         {
8437                 .name = "rt_period_us",
8438                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8439                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8440         },
8441 #endif
8442         { }     /* terminate */
8443 };
8444
8445 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8446         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8447         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8448         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8449         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8450         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8451         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8452         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8453         .legacy_cftypes = cpu_files,
8454         .early_init     = 1,
8455 };
8456
8457 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8458
8459 void dump_cpu_task(int cpu)
8460 {
8461         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8462         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8463 }
8464
8465 /*
8466  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8467  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8468  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8469  * that remained on nice 0.
8470  *
8471  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8472  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8473  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8474  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8475  * the relative distance between them is ~25%.)
8476  */
8477 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8478  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8479  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8480  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8481  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8482  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8483  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8484  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8485  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8486 };
8487
8488 /*
8489  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8490  *
8491  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8492  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8493  * into multiplications:
8494  */
8495 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8496  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8497  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8498  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8499  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8500  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8501  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8502  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8503  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8504 };