]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
sched: access local runqueue directly in single_task_running
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
604                 return;
605         resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (!idle_cpu(i)) {
631                                 cpu = i;
632                                 goto unlock;
633                         }
634                 }
635         }
636 unlock:
637         rcu_read_unlock();
638         return cpu;
639 }
640 /*
641  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
642  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
643  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
644  * idle system the next event might even be infinite time into the
645  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
646  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
647  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
648  * wheel for the next timer event.
649  */
650 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
651 {
652         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
653
654         if (cpu == smp_processor_id())
655                 return;
656
657         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
658                 smp_send_reschedule(cpu);
659         else
660                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
661 }
662
663 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
664 {
665         /*
666          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
667          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
668          * If needed we can still optimize that later with an
669          * empty IRQ.
670          */
671         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
672                 if (cpu != smp_processor_id() ||
673                     tick_nohz_tick_stopped())
674                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
675                 return true;
676         }
677
678         return false;
679 }
680
681 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
682 {
683         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
684                 wake_up_idle_cpu(cpu);
685 }
686
687 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
688 {
689         int cpu = smp_processor_id();
690
691         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
692                 return false;
693
694         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
695                 return true;
696
697         /*
698          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
699          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
700          */
701         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
702         return false;
703 }
704
705 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
706
707 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
708 {
709         return false;
710 }
711
712 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
713
714 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
715 bool sched_can_stop_tick(void)
716 {
717         /*
718          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
719          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
720          */
721         if (current->policy == SCHED_FIFO)
722                 return true;
723
724         /*
725          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
726          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
727          */
728         if (current->policy == SCHED_RR) {
729                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
730
731                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
732         }
733
734         /*
735          * More than one running task need preemption.
736          * nr_running update is assumed to be visible
737          * after IPI is sent from wakers.
738          */
739         if (this_rq()->nr_running > 1)
740                 return false;
741
742         return true;
743 }
744 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
745
746 void sched_avg_update(struct rq *rq)
747 {
748         s64 period = sched_avg_period();
749
750         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
751                 /*
752                  * Inline assembly required to prevent the compiler
753                  * optimising this loop into a divmod call.
754                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
755                  */
756                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
757                 rq->age_stamp += period;
758                 rq->rt_avg /= 2;
759         }
760 }
761
762 #endif /* CONFIG_SMP */
763
764 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
765                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
766 /*
767  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
768  * node and @up when leaving it for the final time.
769  *
770  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
771  */
772 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
773                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
774 {
775         struct task_group *parent, *child;
776         int ret;
777
778         parent = from;
779
780 down:
781         ret = (*down)(parent, data);
782         if (ret)
783                 goto out;
784         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
785                 parent = child;
786                 goto down;
787
788 up:
789                 continue;
790         }
791         ret = (*up)(parent, data);
792         if (ret || parent == from)
793                 goto out;
794
795         child = parent;
796         parent = parent->parent;
797         if (parent)
798                 goto up;
799 out:
800         return ret;
801 }
802
803 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
804 {
805         return 0;
806 }
807 #endif
808
809 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
810 {
811         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
812         struct load_weight *load = &p->se.load;
813
814         /*
815          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
816          */
817         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
818                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
819                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
820                 return;
821         }
822
823         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
824         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
825 }
826
827 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
828 {
829         update_rq_clock(rq);
830         sched_info_queued(rq, p);
831         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
832 }
833
834 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
835 {
836         update_rq_clock(rq);
837         sched_info_dequeued(rq, p);
838         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
839 }
840
841 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
842 {
843         if (task_contributes_to_load(p))
844                 rq->nr_uninterruptible--;
845
846         enqueue_task(rq, p, flags);
847 }
848
849 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
850 {
851         if (task_contributes_to_load(p))
852                 rq->nr_uninterruptible++;
853
854         dequeue_task(rq, p, flags);
855 }
856
857 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
858 {
859 /*
860  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
861  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
862  */
863 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
864         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
865 #endif
866 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
867         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
868
869         /*
870          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
871          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
872          * {soft,}irq region.
873          *
874          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
875          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
876          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
877          * monotonic.
878          *
879          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
880          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
881          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
882          * atomic ops.
883          */
884         if (irq_delta > delta)
885                 irq_delta = delta;
886
887         rq->prev_irq_time += irq_delta;
888         delta -= irq_delta;
889 #endif
890 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
891         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
892                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
893                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
894
895                 if (unlikely(steal > delta))
896                         steal = delta;
897
898                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
899                 delta -= steal;
900         }
901 #endif
902
903         rq->clock_task += delta;
904
905 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
906         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
907                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
908 #endif
909 }
910
911 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
912 {
913         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
914         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
915
916         if (stop) {
917                 /*
918                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
919                  * userspace knows about and won't get confused about.
920                  *
921                  * Also, it will make PI more or less work without too
922                  * much confusion -- but then, stop work should not
923                  * rely on PI working anyway.
924                  */
925                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
926
927                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
928         }
929
930         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
931
932         if (old_stop) {
933                 /*
934                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
935                  * it can die in pieces.
936                  */
937                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
938         }
939 }
940
941 /*
942  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
943  */
944 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
945 {
946         return p->static_prio;
947 }
948
949 /*
950  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
951  * without taking RT-inheritance into account. Might be
952  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
953  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
954  * estimator recalculates.
955  */
956 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
957 {
958         int prio;
959
960         if (task_has_dl_policy(p))
961                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
962         else if (task_has_rt_policy(p))
963                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
964         else
965                 prio = __normal_prio(p);
966         return prio;
967 }
968
969 /*
970  * Calculate the current priority, i.e. the priority
971  * taken into account by the scheduler. This value might
972  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
973  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
974  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
975  */
976 static int effective_prio(struct task_struct *p)
977 {
978         p->normal_prio = normal_prio(p);
979         /*
980          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
981          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
982          * to the normal priority:
983          */
984         if (!rt_prio(p->prio))
985                 return p->normal_prio;
986         return p->prio;
987 }
988
989 /**
990  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
991  * @p: the task in question.
992  *
993  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
994  */
995 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
996 {
997         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
998 }
999
1000 /*
1001  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1002  * use the balance_callback list if you want balancing.
1003  *
1004  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1005  * balance_callback().
1006  */
1007 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1008                                        const struct sched_class *prev_class,
1009                                        int oldprio)
1010 {
1011         if (prev_class != p->sched_class) {
1012                 if (prev_class->switched_from)
1013                         prev_class->switched_from(rq, p);
1014
1015                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1016         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1017                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1018 }
1019
1020 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1021 {
1022         const struct sched_class *class;
1023
1024         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1025                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1026         } else {
1027                 for_each_class(class) {
1028                         if (class == rq->curr->sched_class)
1029                                 break;
1030                         if (class == p->sched_class) {
1031                                 resched_curr(rq);
1032                                 break;
1033                         }
1034                 }
1035         }
1036
1037         /*
1038          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1039          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1040          */
1041         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1042                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1043 }
1044
1045 #ifdef CONFIG_SMP
1046 /*
1047  * This is how migration works:
1048  *
1049  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1050  *    stop_one_cpu().
1051  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1052  *    off the CPU)
1053  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1054  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1055  *    it and puts it into the right queue.
1056  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1057  *    is done.
1058  */
1059
1060 /*
1061  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1062  *
1063  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1064  */
1065 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1066 {
1067         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1068
1069         dequeue_task(rq, p, 0);
1070         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1071         set_task_cpu(p, new_cpu);
1072         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1073
1074         rq = cpu_rq(new_cpu);
1075
1076         raw_spin_lock(&rq->lock);
1077         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1078         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1079         enqueue_task(rq, p, 0);
1080         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1081
1082         return rq;
1083 }
1084
1085 struct migration_arg {
1086         struct task_struct *task;
1087         int dest_cpu;
1088 };
1089
1090 /*
1091  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1092  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1093  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1094  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1095  *
1096  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1097  * as the task is no longer on this CPU.
1098  */
1099 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1100 {
1101         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1102                 return rq;
1103
1104         /* Affinity changed (again). */
1105         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1106                 return rq;
1107
1108         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1109
1110         return rq;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1115  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1116  * 'pushing' onto another runqueue.
1117  */
1118 static int migration_cpu_stop(void *data)
1119 {
1120         struct migration_arg *arg = data;
1121         struct task_struct *p = arg->task;
1122         struct rq *rq = this_rq();
1123
1124         /*
1125          * The original target cpu might have gone down and we might
1126          * be on another cpu but it doesn't matter.
1127          */
1128         local_irq_disable();
1129         /*
1130          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1131          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1132          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1133          */
1134         sched_ttwu_pending();
1135
1136         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1137         raw_spin_lock(&rq->lock);
1138         /*
1139          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1140          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1141          * we're holding p->pi_lock.
1142          */
1143         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1144                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1145         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1146         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1147
1148         local_irq_enable();
1149         return 0;
1150 }
1151
1152 /*
1153  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1154  * actually call this function.
1155  */
1156 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1157 {
1158         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1159         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1160 }
1161
1162 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1163 {
1164         struct rq *rq = task_rq(p);
1165         bool queued, running;
1166
1167         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1168
1169         queued = task_on_rq_queued(p);
1170         running = task_current(rq, p);
1171
1172         if (queued) {
1173                 /*
1174                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1175                  * holding rq->lock.
1176                  */
1177                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1178                 dequeue_task(rq, p, 0);
1179         }
1180         if (running)
1181                 put_prev_task(rq, p);
1182
1183         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1184
1185         if (running)
1186                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1187         if (queued)
1188                 enqueue_task(rq, p, 0);
1189 }
1190
1191 /*
1192  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1193  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1194  * is removed from the allowed bitmask.
1195  *
1196  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1197  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1198  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1199  */
1200 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1201                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1202 {
1203         unsigned long flags;
1204         struct rq *rq;
1205         unsigned int dest_cpu;
1206         int ret = 0;
1207
1208         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1209
1210         /*
1211          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1212          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1213          */
1214         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1215                 ret = -EINVAL;
1216                 goto out;
1217         }
1218
1219         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1220                 goto out;
1221
1222         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1223                 ret = -EINVAL;
1224                 goto out;
1225         }
1226
1227         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1228
1229         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1230         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1231                 goto out;
1232
1233         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1234         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1235                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1236                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1237                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1238                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1239                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1240                 return 0;
1241         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1242                 /*
1243                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1244                  * afterwards anyway.
1245                  */
1246                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1247                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1248                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1249         }
1250 out:
1251         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1252
1253         return ret;
1254 }
1255
1256 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1257 {
1258         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1259 }
1260 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1261
1262 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1263 {
1264 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1265         /*
1266          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1267          * ttwu() will sort out the placement.
1268          */
1269         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1270                         !p->on_rq);
1271
1272 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1273         /*
1274          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1275          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1276          *
1277          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1278          * see task_group().
1279          *
1280          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1281          * task_rq_lock().
1282          */
1283         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1284                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1285 #endif
1286 #endif
1287
1288         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1289
1290         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1291                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1292                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1293                 p->se.nr_migrations++;
1294                 perf_event_task_migrate(p);
1295         }
1296
1297         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1298 }
1299
1300 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1301 {
1302         if (task_on_rq_queued(p)) {
1303                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1304
1305                 src_rq = task_rq(p);
1306                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1307
1308                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1309                 set_task_cpu(p, cpu);
1310                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1311                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1312         } else {
1313                 /*
1314                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1315                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1316                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1317                  */
1318                 p->wake_cpu = cpu;
1319         }
1320 }
1321
1322 struct migration_swap_arg {
1323         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1324         int src_cpu, dst_cpu;
1325 };
1326
1327 static int migrate_swap_stop(void *data)
1328 {
1329         struct migration_swap_arg *arg = data;
1330         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1331         int ret = -EAGAIN;
1332
1333         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1334         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1335
1336         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1337                         &arg->dst_task->pi_lock);
1338         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1339         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1340                 goto unlock;
1341
1342         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1343                 goto unlock;
1344
1345         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1346                 goto unlock;
1347
1348         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1349                 goto unlock;
1350
1351         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1352         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1353
1354         ret = 0;
1355
1356 unlock:
1357         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1358         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1359         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1360
1361         return ret;
1362 }
1363
1364 /*
1365  * Cross migrate two tasks
1366  */
1367 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1368 {
1369         struct migration_swap_arg arg;
1370         int ret = -EINVAL;
1371
1372         arg = (struct migration_swap_arg){
1373                 .src_task = cur,
1374                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1375                 .dst_task = p,
1376                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1377         };
1378
1379         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1380                 goto out;
1381
1382         /*
1383          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1384          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1385          */
1386         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1387                 goto out;
1388
1389         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1390                 goto out;
1391
1392         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1393                 goto out;
1394
1395         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1396         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1397
1398 out:
1399         return ret;
1400 }
1401
1402 /*
1403  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1404  *
1405  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1406  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1407  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1408  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1409  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1410  * @p has remained unscheduled the whole time.
1411  *
1412  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1413  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1414  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1415  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1416  * waiting to become inactive.
1417  */
1418 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1419 {
1420         unsigned long flags;
1421         int running, queued;
1422         unsigned long ncsw;
1423         struct rq *rq;
1424
1425         for (;;) {
1426                 /*
1427                  * We do the initial early heuristics without holding
1428                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1429                  * the runqueue lock when things look like they will
1430                  * work out!
1431                  */
1432                 rq = task_rq(p);
1433
1434                 /*
1435                  * If the task is actively running on another CPU
1436                  * still, just relax and busy-wait without holding
1437                  * any locks.
1438                  *
1439                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1440                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1441                  * But we don't care, since "task_running()" will
1442                  * return false if the runqueue has changed and p
1443                  * is actually now running somewhere else!
1444                  */
1445                 while (task_running(rq, p)) {
1446                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1447                                 return 0;
1448                         cpu_relax();
1449                 }
1450
1451                 /*
1452                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1453                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1454                  * just go back and repeat.
1455                  */
1456                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1457                 trace_sched_wait_task(p);
1458                 running = task_running(rq, p);
1459                 queued = task_on_rq_queued(p);
1460                 ncsw = 0;
1461                 if (!match_state || p->state == match_state)
1462                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1463                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1464
1465                 /*
1466                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1467                  */
1468                 if (unlikely(!ncsw))
1469                         break;
1470
1471                 /*
1472                  * Was it really running after all now that we
1473                  * checked with the proper locks actually held?
1474                  *
1475                  * Oops. Go back and try again..
1476                  */
1477                 if (unlikely(running)) {
1478                         cpu_relax();
1479                         continue;
1480                 }
1481
1482                 /*
1483                  * It's not enough that it's not actively running,
1484                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1485                  * preempted!
1486                  *
1487                  * So if it was still runnable (but just not actively
1488                  * running right now), it's preempted, and we should
1489                  * yield - it could be a while.
1490                  */
1491                 if (unlikely(queued)) {
1492                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1493
1494                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1495                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1496                         continue;
1497                 }
1498
1499                 /*
1500                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1501                  * runnable, which means that it will never become
1502                  * running in the future either. We're all done!
1503                  */
1504                 break;
1505         }
1506
1507         return ncsw;
1508 }
1509
1510 /***
1511  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1512  * @p: the to-be-kicked thread
1513  *
1514  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1515  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1516  *
1517  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1518  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1519  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1520  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1521  * achieved as well.
1522  */
1523 void kick_process(struct task_struct *p)
1524 {
1525         int cpu;
1526
1527         preempt_disable();
1528         cpu = task_cpu(p);
1529         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1530                 smp_send_reschedule(cpu);
1531         preempt_enable();
1532 }
1533 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1534
1535 /*
1536  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1537  */
1538 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1539 {
1540         int nid = cpu_to_node(cpu);
1541         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1542         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1543         int dest_cpu;
1544
1545         /*
1546          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1547          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1548          * select the cpu on the other node.
1549          */
1550         if (nid != -1) {
1551                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1552
1553                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1554                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1555                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1556                                 continue;
1557                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1558                                 continue;
1559                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1560                                 return dest_cpu;
1561                 }
1562         }
1563
1564         for (;;) {
1565                 /* Any allowed, online CPU? */
1566                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1567                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1568                                 continue;
1569                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1570                                 continue;
1571                         goto out;
1572                 }
1573
1574                 switch (state) {
1575                 case cpuset:
1576                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1577                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1578                         state = possible;
1579                         break;
1580
1581                 case possible:
1582                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1583                         state = fail;
1584                         break;
1585
1586                 case fail:
1587                         BUG();
1588                         break;
1589                 }
1590         }
1591
1592 out:
1593         if (state != cpuset) {
1594                 /*
1595                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1596                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1597                  * leave kernel.
1598                  */
1599                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1600                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1601                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1602                 }
1603         }
1604
1605         return dest_cpu;
1606 }
1607
1608 /*
1609  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1610  */
1611 static inline
1612 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1613 {
1614         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1615
1616         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1617                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1618
1619         /*
1620          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1621          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1622          * cpu.
1623          *
1624          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1625          *
1626          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1627          *   not worry about this generic constraint ]
1628          */
1629         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1630                      !cpu_online(cpu)))
1631                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1632
1633         return cpu;
1634 }
1635
1636 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1637 {
1638         s64 diff = sample - *avg;
1639         *avg += diff >> 3;
1640 }
1641
1642 #else
1643
1644 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1645                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1646 {
1647         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1648 }
1649
1650 #endif /* CONFIG_SMP */
1651
1652 static void
1653 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1654 {
1655 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1656         struct rq *rq = this_rq();
1657
1658 #ifdef CONFIG_SMP
1659         int this_cpu = smp_processor_id();
1660
1661         if (cpu == this_cpu) {
1662                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1663                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1664         } else {
1665                 struct sched_domain *sd;
1666
1667                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1668                 rcu_read_lock();
1669                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1670                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1671                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1672                                 break;
1673                         }
1674                 }
1675                 rcu_read_unlock();
1676         }
1677
1678         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1679                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1680
1681 #endif /* CONFIG_SMP */
1682
1683         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1684         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1685
1686         if (wake_flags & WF_SYNC)
1687                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1688
1689 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1690 }
1691
1692 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1693 {
1694         activate_task(rq, p, en_flags);
1695         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1696
1697         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1698         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1699                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1704  */
1705 static void
1706 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1707 {
1708         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1709         p->state = TASK_RUNNING;
1710         trace_sched_wakeup(p);
1711
1712 #ifdef CONFIG_SMP
1713         if (p->sched_class->task_woken) {
1714                 /*
1715                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1716                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1717                  */
1718                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1719                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1720                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1721         }
1722
1723         if (rq->idle_stamp) {
1724                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1725                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1726
1727                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1728
1729                 if (rq->avg_idle > max)
1730                         rq->avg_idle = max;
1731
1732                 rq->idle_stamp = 0;
1733         }
1734 #endif
1735 }
1736
1737 static void
1738 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1739 {
1740         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1741
1742 #ifdef CONFIG_SMP
1743         if (p->sched_contributes_to_load)
1744                 rq->nr_uninterruptible--;
1745 #endif
1746
1747         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1748         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1749 }
1750
1751 /*
1752  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1753  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1754  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1755  * the task is still ->on_rq.
1756  */
1757 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1758 {
1759         struct rq *rq;
1760         int ret = 0;
1761
1762         rq = __task_rq_lock(p);
1763         if (task_on_rq_queued(p)) {
1764                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1765                 update_rq_clock(rq);
1766                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1767                 ret = 1;
1768         }
1769         __task_rq_unlock(rq);
1770
1771         return ret;
1772 }
1773
1774 #ifdef CONFIG_SMP
1775 void sched_ttwu_pending(void)
1776 {
1777         struct rq *rq = this_rq();
1778         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1779         struct task_struct *p;
1780         unsigned long flags;
1781
1782         if (!llist)
1783                 return;
1784
1785         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1786         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1787
1788         while (llist) {
1789                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1790                 llist = llist_next(llist);
1791                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1792         }
1793
1794         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1795         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1796 }
1797
1798 void scheduler_ipi(void)
1799 {
1800         /*
1801          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1802          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1803          * this IPI.
1804          */
1805         preempt_fold_need_resched();
1806
1807         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1808                 return;
1809
1810         /*
1811          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1812          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1813          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1814          * we do call them.
1815          *
1816          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1817          * properly.
1818          *
1819          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1820          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1821          * somewhat pessimize the simple resched case.
1822          */
1823         irq_enter();
1824         sched_ttwu_pending();
1825
1826         /*
1827          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1828          */
1829         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1830                 this_rq()->idle_balance = 1;
1831                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1832         }
1833         irq_exit();
1834 }
1835
1836 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1837 {
1838         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1839
1840         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1841                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1842                         smp_send_reschedule(cpu);
1843                 else
1844                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1845         }
1846 }
1847
1848 void wake_up_if_idle(int cpu)
1849 {
1850         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1851         unsigned long flags;
1852
1853         rcu_read_lock();
1854
1855         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1856                 goto out;
1857
1858         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1859                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1860         } else {
1861                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1862                 if (is_idle_task(rq->curr))
1863                         smp_send_reschedule(cpu);
1864                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1865                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1866         }
1867
1868 out:
1869         rcu_read_unlock();
1870 }
1871
1872 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1873 {
1874         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1875 }
1876 #endif /* CONFIG_SMP */
1877
1878 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1879 {
1880         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1881
1882 #if defined(CONFIG_SMP)
1883         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1884                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1885                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1886                 return;
1887         }
1888 #endif
1889
1890         raw_spin_lock(&rq->lock);
1891         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1892         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1893         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1894         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1895 }
1896
1897 /**
1898  * try_to_wake_up - wake up a thread
1899  * @p: the thread to be awakened
1900  * @state: the mask of task states that can be woken
1901  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1902  *
1903  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1904  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1905  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1906  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1907  * runnable without the overhead of this.
1908  *
1909  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1910  * or @state didn't match @p's state.
1911  */
1912 static int
1913 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1914 {
1915         unsigned long flags;
1916         int cpu, success = 0;
1917
1918         /*
1919          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1920          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1921          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1922          * set_current_state() the waiting thread does.
1923          */
1924         smp_mb__before_spinlock();
1925         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1926         if (!(p->state & state))
1927                 goto out;
1928
1929         trace_sched_waking(p);
1930
1931         success = 1; /* we're going to change ->state */
1932         cpu = task_cpu(p);
1933
1934         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1935                 goto stat;
1936
1937 #ifdef CONFIG_SMP
1938         /*
1939          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1940          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1941          */
1942         while (p->on_cpu)
1943                 cpu_relax();
1944         /*
1945          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1946          */
1947         smp_rmb();
1948
1949         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1950         p->state = TASK_WAKING;
1951
1952         if (p->sched_class->task_waking)
1953                 p->sched_class->task_waking(p);
1954
1955         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1956         if (task_cpu(p) != cpu) {
1957                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1958                 set_task_cpu(p, cpu);
1959         }
1960 #endif /* CONFIG_SMP */
1961
1962         ttwu_queue(p, cpu);
1963 stat:
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         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2013 out:
2014         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2015 }
2016
2017 /**
2018  * wake_up_process - Wake up a specific process
2019  * @p: The process to be woken up.
2020  *
2021  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2022  * processes.
2023  *
2024  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2025  *
2026  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2027  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2028  */
2029 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2030 {
2031         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
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_SCHEDSTATS
2078         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2079 #endif
2080
2081         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2082         init_dl_task_timer(&p->dl);
2083         __dl_clear_params(p);
2084
2085         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2086
2087 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2088         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2089 #endif
2090
2091 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2092         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2093                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2094                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2095         }
2096
2097         if (clone_flags & CLONE_VM)
2098                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2099         else
2100                 p->numa_preferred_nid = -1;
2101
2102         p->node_stamp = 0ULL;
2103         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2104         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2105         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2106         p->numa_faults = NULL;
2107         p->last_task_numa_placement = 0;
2108         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2109
2110         p->numa_group = NULL;
2111 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2112 }
2113
2114 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2115 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2116 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2117 {
2118         if (enabled)
2119                 sched_feat_set("NUMA");
2120         else
2121                 sched_feat_set("NO_NUMA");
2122 }
2123 #else
2124 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
2125
2126 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2127 {
2128         numabalancing_enabled = enabled;
2129 }
2130 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2131
2132 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2133 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2134                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2135 {
2136         struct ctl_table t;
2137         int err;
2138         int state = numabalancing_enabled;
2139
2140         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2141                 return -EPERM;
2142
2143         t = *table;
2144         t.data = &state;
2145         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2146         if (err < 0)
2147                 return err;
2148         if (write)
2149                 set_numabalancing_state(state);
2150         return err;
2151 }
2152 #endif
2153 #endif
2154
2155 /*
2156  * fork()/clone()-time setup:
2157  */
2158 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2159 {
2160         unsigned long flags;
2161         int cpu = get_cpu();
2162
2163         __sched_fork(clone_flags, p);
2164         /*
2165          * We mark the process as running here. This guarantees that
2166          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2167          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2168          */
2169         p->state = TASK_RUNNING;
2170
2171         /*
2172          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2173          */
2174         p->prio = current->normal_prio;
2175
2176         /*
2177          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2178          */
2179         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2180                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2181                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2182                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2183                         p->rt_priority = 0;
2184                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2185                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2186
2187                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2188                 set_load_weight(p);
2189
2190                 /*
2191                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2192                  * fulfilled its duty:
2193                  */
2194                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2195         }
2196
2197         if (dl_prio(p->prio)) {
2198                 put_cpu();
2199                 return -EAGAIN;
2200         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2201                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2202         } else {
2203                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2204         }
2205
2206         if (p->sched_class->task_fork)
2207                 p->sched_class->task_fork(p);
2208
2209         /*
2210          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2211          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2212          * is ran before sched_fork().
2213          *
2214          * Silence PROVE_RCU.
2215          */
2216         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2217         set_task_cpu(p, cpu);
2218         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2219
2220 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2221         if (likely(sched_info_on()))
2222                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2223 #endif
2224 #if defined(CONFIG_SMP)
2225         p->on_cpu = 0;
2226 #endif
2227         init_task_preempt_count(p);
2228 #ifdef CONFIG_SMP
2229         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2230         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2231 #endif
2232
2233         put_cpu();
2234         return 0;
2235 }
2236
2237 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2238 {
2239         if (runtime == RUNTIME_INF)
2240                 return 1ULL << 20;
2241
2242         /*
2243          * Doing this here saves a lot of checks in all
2244          * the calling paths, and returning zero seems
2245          * safe for them anyway.
2246          */
2247         if (period == 0)
2248                 return 0;
2249
2250         return div64_u64(runtime << 20, period);
2251 }
2252
2253 #ifdef CONFIG_SMP
2254 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2255 {
2256         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2257                          "sched RCU must be held");
2258         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2259 }
2260
2261 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2262 {
2263         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2264         int cpus = 0;
2265
2266         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2267                          "sched RCU must be held");
2268         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2269                 cpus++;
2270
2271         return cpus;
2272 }
2273 #else
2274 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2275 {
2276         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2277 }
2278
2279 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2280 {
2281         return 1;
2282 }
2283 #endif
2284
2285 /*
2286  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2287  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2288  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2289  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2290  *
2291  * This function is called while holding p's rq->lock.
2292  *
2293  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2294  * __setparam_dl().
2295  */
2296 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2297                        const struct sched_attr *attr)
2298 {
2299
2300         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2301         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2302         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2303         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2304         int cpus, err = -1;
2305
2306         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2307                 return 0;
2308
2309         /*
2310          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2311          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2312          * allocated bandwidth of the container.
2313          */
2314         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2315         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2316         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2317             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2318                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2319                 err = 0;
2320         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2321                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2322                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2323                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2324                 err = 0;
2325         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2326                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2327                 err = 0;
2328         }
2329         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2330
2331         return err;
2332 }
2333
2334 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2335
2336 /*
2337  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2338  *
2339  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2340  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2341  * on the runqueue and wakes it.
2342  */
2343 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2344 {
2345         unsigned long flags;
2346         struct rq *rq;
2347
2348         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2349 #ifdef CONFIG_SMP
2350         /*
2351          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2352          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2353          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2354          */
2355         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2356 #endif
2357
2358         /* Initialize new task's runnable average */
2359         init_entity_runnable_average(&p->se);
2360         rq = __task_rq_lock(p);
2361         activate_task(rq, p, 0);
2362         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2363         trace_sched_wakeup_new(p);
2364         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2365 #ifdef CONFIG_SMP
2366         if (p->sched_class->task_woken)
2367                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2368 #endif
2369         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2370 }
2371
2372 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2373
2374 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2375
2376 void preempt_notifier_inc(void)
2377 {
2378         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2379 }
2380 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2381
2382 void preempt_notifier_dec(void)
2383 {
2384         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2385 }
2386 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2387
2388 /**
2389  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2390  * @notifier: notifier struct to register
2391  */
2392 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2393 {
2394         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2395                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2396
2397         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2398 }
2399 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2400
2401 /**
2402  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2403  * @notifier: notifier struct to unregister
2404  *
2405  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2406  */
2407 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2408 {
2409         hlist_del(&notifier->link);
2410 }
2411 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2412
2413 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2414 {
2415         struct preempt_notifier *notifier;
2416
2417         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2418                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2419 }
2420
2421 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2422 {
2423         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2424                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2425 }
2426
2427 static void
2428 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2429                                    struct task_struct *next)
2430 {
2431         struct preempt_notifier *notifier;
2432
2433         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2434                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2435 }
2436
2437 static __always_inline void
2438 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2439                                  struct task_struct *next)
2440 {
2441         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2442                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2443 }
2444
2445 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2446
2447 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2448 {
2449 }
2450
2451 static inline void
2452 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2453                                  struct task_struct *next)
2454 {
2455 }
2456
2457 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2458
2459 /**
2460  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2461  * @rq: the runqueue preparing to switch
2462  * @prev: the current task that is being switched out
2463  * @next: the task we are going to switch to.
2464  *
2465  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2466  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2467  * switch.
2468  *
2469  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2470  * hooks.
2471  */
2472 static inline void
2473 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2474                     struct task_struct *next)
2475 {
2476         trace_sched_switch(prev, next);
2477         sched_info_switch(rq, prev, next);
2478         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2479         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2480         prepare_lock_switch(rq, next);
2481         prepare_arch_switch(next);
2482 }
2483
2484 /**
2485  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2486  * @prev: the thread we just switched away from.
2487  *
2488  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2489  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2490  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2491  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2492  *
2493  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2494  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2495  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2496  * details.)
2497  *
2498  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2499  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2500  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2501  * because prev may have moved to another CPU.
2502  */
2503 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2504         __releases(rq->lock)
2505 {
2506         struct rq *rq = this_rq();
2507         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2508         long prev_state;
2509
2510         rq->prev_mm = NULL;
2511
2512         /*
2513          * A task struct has one reference for the use as "current".
2514          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2515          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2516          * the scheduled task must drop that reference.
2517          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2518          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2519          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2520          * be dropped twice.
2521          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2522          */
2523         prev_state = prev->state;
2524         vtime_task_switch(prev);
2525         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2526         finish_lock_switch(rq, prev);
2527         finish_arch_post_lock_switch();
2528
2529         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2530         if (mm)
2531                 mmdrop(mm);
2532         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2533                 if (prev->sched_class->task_dead)
2534                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2535
2536                 /*
2537                  * Remove function-return probe instances associated with this
2538                  * task and put them back on the free list.
2539                  */
2540                 kprobe_flush_task(prev);
2541                 put_task_struct(prev);
2542         }
2543
2544         tick_nohz_task_switch();
2545         return rq;
2546 }
2547
2548 #ifdef CONFIG_SMP
2549
2550 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2551 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2552 {
2553         struct callback_head *head, *next;
2554         void (*func)(struct rq *rq);
2555         unsigned long flags;
2556
2557         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2558         head = rq->balance_callback;
2559         rq->balance_callback = NULL;
2560         while (head) {
2561                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2562                 next = head->next;
2563                 head->next = NULL;
2564                 head = next;
2565
2566                 func(rq);
2567         }
2568         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2569 }
2570
2571 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2572 {
2573         if (unlikely(rq->balance_callback))
2574                 __balance_callback(rq);
2575 }
2576
2577 #else
2578
2579 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2580 {
2581 }
2582
2583 #endif
2584
2585 /**
2586  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2587  * @prev: the thread we just switched away from.
2588  */
2589 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2590         __releases(rq->lock)
2591 {
2592         struct rq *rq;
2593
2594         /* finish_task_switch() drops rq->lock and enables preemtion */
2595         preempt_disable();
2596         rq = finish_task_switch(prev);
2597         balance_callback(rq);
2598         preempt_enable();
2599
2600         if (current->set_child_tid)
2601                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2602 }
2603
2604 /*
2605  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2606  */
2607 static inline struct rq *
2608 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2609                struct task_struct *next)
2610 {
2611         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2612
2613         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2614
2615         mm = next->mm;
2616         oldmm = prev->active_mm;
2617         /*
2618          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2619          * combine the page table reload and the switch backend into
2620          * one hypercall.
2621          */
2622         arch_start_context_switch(prev);
2623
2624         if (!mm) {
2625                 next->active_mm = oldmm;
2626                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2627                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2628         } else
2629                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2630
2631         if (!prev->mm) {
2632                 prev->active_mm = NULL;
2633                 rq->prev_mm = oldmm;
2634         }
2635         /*
2636          * Since the runqueue lock will be released by the next
2637          * task (which is an invalid locking op but in the case
2638          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2639          * do an early lockdep release here:
2640          */
2641         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2642         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2643
2644         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2645         switch_to(prev, next, prev);
2646         barrier();
2647
2648         return finish_task_switch(prev);
2649 }
2650
2651 /*
2652  * nr_running and nr_context_switches:
2653  *
2654  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2655  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2656  */
2657 unsigned long nr_running(void)
2658 {
2659         unsigned long i, sum = 0;
2660
2661         for_each_online_cpu(i)
2662                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2663
2664         return sum;
2665 }
2666
2667 /*
2668  * Check if only the current task is running on the cpu.
2669  *
2670  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2671  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2672  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2673  *
2674  * - from a non-preemptable section (of course)
2675  *
2676  * - from a thread that is bound to a single CPU
2677  *
2678  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2679  */
2680 bool single_task_running(void)
2681 {
2682         return raw_rq()->nr_running == 1;
2683 }
2684 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2685
2686 unsigned long long nr_context_switches(void)
2687 {
2688         int i;
2689         unsigned long long sum = 0;
2690
2691         for_each_possible_cpu(i)
2692                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2693
2694         return sum;
2695 }
2696
2697 unsigned long nr_iowait(void)
2698 {
2699         unsigned long i, sum = 0;
2700
2701         for_each_possible_cpu(i)
2702                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2703
2704         return sum;
2705 }
2706
2707 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2708 {
2709         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2710         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2711 }
2712
2713 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2714 {
2715         struct rq *rq = this_rq();
2716         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2717         *load = rq->load.weight;
2718 }
2719
2720 #ifdef CONFIG_SMP
2721
2722 /*
2723  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2724  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2725  */
2726 void sched_exec(void)
2727 {
2728         struct task_struct *p = current;
2729         unsigned long flags;
2730         int dest_cpu;
2731
2732         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2733         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2734         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2735                 goto unlock;
2736
2737         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2738                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2739
2740                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2741                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2742                 return;
2743         }
2744 unlock:
2745         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2746 }
2747
2748 #endif
2749
2750 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2751 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2752
2753 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2754 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2755
2756 /*
2757  * Return accounted runtime for the task.
2758  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2759  * pending runtime that have not been accounted yet.
2760  */
2761 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2762 {
2763         unsigned long flags;
2764         struct rq *rq;
2765         u64 ns;
2766
2767 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2768         /*
2769          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2770          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2771          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2772          *
2773          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2774          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2775          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2776          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2777          * been accounted, so we're correct here as well.
2778          */
2779         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2780                 return p->se.sum_exec_runtime;
2781 #endif
2782
2783         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2784         /*
2785          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2786          * project cycles that may never be accounted to this
2787          * thread, breaking clock_gettime().
2788          */
2789         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2790                 update_rq_clock(rq);
2791                 p->sched_class->update_curr(rq);
2792         }
2793         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2794         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2795
2796         return ns;
2797 }
2798
2799 /*
2800  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2801  * We call it with interrupts disabled.
2802  */
2803 void scheduler_tick(void)
2804 {
2805         int cpu = smp_processor_id();
2806         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2807         struct task_struct *curr = rq->curr;
2808
2809         sched_clock_tick();
2810
2811         raw_spin_lock(&rq->lock);
2812         update_rq_clock(rq);
2813         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2814         update_cpu_load_active(rq);
2815         calc_global_load_tick(rq);
2816         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2817
2818         perf_event_task_tick();
2819
2820 #ifdef CONFIG_SMP
2821         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2822         trigger_load_balance(rq);
2823 #endif
2824         rq_last_tick_reset(rq);
2825 }
2826
2827 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2828 /**
2829  * scheduler_tick_max_deferment
2830  *
2831  * Keep at least one tick per second when a single
2832  * active task is running because the scheduler doesn't
2833  * yet completely support full dynticks environment.
2834  *
2835  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2836  * balancing, etc... continue to move forward, even
2837  * with a very low granularity.
2838  *
2839  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2840  */
2841 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2842 {
2843         struct rq *rq = this_rq();
2844         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2845
2846         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2847
2848         if (time_before_eq(next, now))
2849                 return 0;
2850
2851         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2852 }
2853 #endif
2854
2855 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2856 {
2857         if (in_lock_functions(addr)) {
2858                 addr = CALLER_ADDR2;
2859                 if (in_lock_functions(addr))
2860                         addr = CALLER_ADDR3;
2861         }
2862         return addr;
2863 }
2864
2865 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2866                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2867
2868 void preempt_count_add(int val)
2869 {
2870 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2871         /*
2872          * Underflow?
2873          */
2874         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2875                 return;
2876 #endif
2877         __preempt_count_add(val);
2878 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2879         /*
2880          * Spinlock count overflowing soon?
2881          */
2882         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2883                                 PREEMPT_MASK - 10);
2884 #endif
2885         if (preempt_count() == val) {
2886                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2887 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2888                 current->preempt_disable_ip = ip;
2889 #endif
2890                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2891         }
2892 }
2893 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2894 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2895
2896 void preempt_count_sub(int val)
2897 {
2898 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2899         /*
2900          * Underflow?
2901          */
2902         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2903                 return;
2904         /*
2905          * Is the spinlock portion underflowing?
2906          */
2907         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2908                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2909                 return;
2910 #endif
2911
2912         if (preempt_count() == val)
2913                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2914         __preempt_count_sub(val);
2915 }
2916 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2917 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2918
2919 #endif
2920
2921 /*
2922  * Print scheduling while atomic bug:
2923  */
2924 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2925 {
2926         if (oops_in_progress)
2927                 return;
2928
2929         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2930                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2931
2932         debug_show_held_locks(prev);
2933         print_modules();
2934         if (irqs_disabled())
2935                 print_irqtrace_events(prev);
2936 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2937         if (in_atomic_preempt_off()) {
2938                 pr_err("Preemption disabled at:");
2939                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2940                 pr_cont("\n");
2941         }
2942 #endif
2943         dump_stack();
2944         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2945 }
2946
2947 /*
2948  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2949  */
2950 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2951 {
2952 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2953         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2954 #endif
2955         /*
2956          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2957          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2958          * if we are scheduling when we should not.
2959          */
2960         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2961                 __schedule_bug(prev);
2962         rcu_sleep_check();
2963
2964         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2965
2966         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2967 }
2968
2969 /*
2970  * Pick up the highest-prio task:
2971  */
2972 static inline struct task_struct *
2973 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2974 {
2975         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2976         struct task_struct *p;
2977
2978         /*
2979          * Optimization: we know that if all tasks are in
2980          * the fair class we can call that function directly:
2981          */
2982         if (likely(prev->sched_class == class &&
2983                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2984                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2985                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2986                         goto again;
2987
2988                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2989                 if (unlikely(!p))
2990                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2991
2992                 return p;
2993         }
2994
2995 again:
2996         for_each_class(class) {
2997                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2998                 if (p) {
2999                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3000                                 goto again;
3001                         return p;
3002                 }
3003         }
3004
3005         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3006 }
3007
3008 /*
3009  * __schedule() is the main scheduler function.
3010  *
3011  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3012  *
3013  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3014  *
3015  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3016  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3017  *
3018  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3019  *      interrupt handler scheduler_tick().
3020  *
3021  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3022  *      task to the run-queue and that's it.
3023  *
3024  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3025  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3026  *      called on the nearest possible occasion:
3027  *
3028  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3029  *
3030  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3031  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3032  *           spin_unlock()!)
3033  *
3034  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3035  *           preemptible context
3036  *
3037  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3038  *         then at the next:
3039  *
3040  *          - cond_resched() call
3041  *          - explicit schedule() call
3042  *          - return from syscall or exception to user-space
3043  *          - return from interrupt-handler to user-space
3044  *
3045  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3046  */
3047 static void __sched __schedule(void)
3048 {
3049         struct task_struct *prev, *next;
3050         unsigned long *switch_count;
3051         struct rq *rq;
3052         int cpu;
3053
3054         cpu = smp_processor_id();
3055         rq = cpu_rq(cpu);
3056         rcu_note_context_switch();
3057         prev = rq->curr;
3058
3059         schedule_debug(prev);
3060
3061         if (sched_feat(HRTICK))
3062                 hrtick_clear(rq);
3063
3064         /*
3065          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3066          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3067          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3068          */
3069         smp_mb__before_spinlock();
3070         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3071         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3072
3073         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3074
3075         switch_count = &prev->nivcsw;
3076         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3077                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3078                         prev->state = TASK_RUNNING;
3079                 } else {
3080                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3081                         prev->on_rq = 0;
3082
3083                         /*
3084                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3085                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3086                          * concurrency.
3087                          */
3088                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3089                                 struct task_struct *to_wakeup;
3090
3091                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3092                                 if (to_wakeup)
3093                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3094                         }
3095                 }
3096                 switch_count = &prev->nvcsw;
3097         }
3098
3099         if (task_on_rq_queued(prev))
3100                 update_rq_clock(rq);
3101
3102         next = pick_next_task(rq, prev);
3103         clear_tsk_need_resched(prev);
3104         clear_preempt_need_resched();
3105         rq->clock_skip_update = 0;
3106
3107         if (likely(prev != next)) {
3108                 rq->nr_switches++;
3109                 rq->curr = next;
3110                 ++*switch_count;
3111
3112                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3113                 cpu = cpu_of(rq);
3114         } else {
3115                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3116                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3117         }
3118
3119         balance_callback(rq);
3120 }
3121
3122 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3123 {
3124         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3125                 return;
3126         /*
3127          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3128          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3129          */
3130         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3131                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3132 }
3133
3134 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3135 {
3136         struct task_struct *tsk = current;
3137
3138         sched_submit_work(tsk);
3139         do {
3140                 preempt_disable();
3141                 __schedule();
3142                 sched_preempt_enable_no_resched();
3143         } while (need_resched());
3144 }
3145 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3146
3147 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3148 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3149 {
3150         /*
3151          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3152          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3153          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3154          * we find a better solution.
3155          *
3156          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3157          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3158          * too frequently to make sense yet.
3159          */
3160         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3161         schedule();
3162         exception_exit(prev_state);
3163 }
3164 #endif
3165
3166 /**
3167  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3168  *
3169  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3170  */
3171 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3172 {
3173         sched_preempt_enable_no_resched();
3174         schedule();
3175         preempt_disable();
3176 }
3177
3178 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3179 {
3180         do {
3181                 preempt_active_enter();
3182                 __schedule();
3183                 preempt_active_exit();
3184
3185                 /*
3186                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3187                  * between schedule and now.
3188                  */
3189         } while (need_resched());
3190 }
3191
3192 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3193 /*
3194  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3195  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3196  * occur there and call schedule directly.
3197  */
3198 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3199 {
3200         /*
3201          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3202          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3203          */
3204         if (likely(!preemptible()))
3205                 return;
3206
3207         preempt_schedule_common();
3208 }
3209 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3210 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3211
3212 /**
3213  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3214  *
3215  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3216  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3217  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3218  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3219  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3220  * to be called when the system is still in usermode.
3221  *
3222  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3223  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3224  * calling the scheduler.
3225  */
3226 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3227 {
3228         enum ctx_state prev_ctx;
3229
3230         if (likely(!preemptible()))
3231                 return;
3232
3233         do {
3234                 /*
3235                  * Use raw __prempt_count() ops that don't call function.
3236                  * We can't call functions before disabling preemption which
3237                  * disarm preemption tracing recursions.
3238                  */
3239                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3240                 barrier();
3241                 /*
3242                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3243                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3244                  * an infinite recursion.
3245                  */
3246                 prev_ctx = exception_enter();
3247                 __schedule();
3248                 exception_exit(prev_ctx);
3249
3250                 barrier();
3251                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3252         } while (need_resched());
3253 }
3254 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3255
3256 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3257
3258 /*
3259  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3260  * off of irq context.
3261  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3262  * protect us against recursive calling from irq.
3263  */
3264 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3265 {
3266         enum ctx_state prev_state;
3267
3268         /* Catch callers which need to be fixed */
3269         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3270
3271         prev_state = exception_enter();
3272
3273         do {
3274                 preempt_active_enter();
3275                 local_irq_enable();
3276                 __schedule();
3277                 local_irq_disable();
3278                 preempt_active_exit();
3279         } while (need_resched());
3280
3281         exception_exit(prev_state);
3282 }
3283
3284 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3285                           void *key)
3286 {
3287         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3288 }
3289 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3290
3291 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3292
3293 /*
3294  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3295  * @p: task
3296  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3297  *
3298  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3299  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3300  *
3301  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3302  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3303  */
3304 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3305 {
3306         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3307         struct rq *rq;
3308         const struct sched_class *prev_class;
3309
3310         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3311
3312         rq = __task_rq_lock(p);
3313
3314         /*
3315          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3316          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3317          *
3318          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3319          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3320          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3321          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3322          * with interrupts disabled and will complete the lock
3323          * protected section without being interrupted. So there is no
3324          * real need to boost.
3325          */
3326         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3327                 WARN_ON(p != rq->curr);
3328                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3329                 goto out_unlock;
3330         }
3331
3332         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3333         oldprio = p->prio;
3334         prev_class = p->sched_class;
3335         queued = task_on_rq_queued(p);
3336         running = task_current(rq, p);
3337         if (queued)
3338                 dequeue_task(rq, p, 0);
3339         if (running)
3340                 put_prev_task(rq, p);
3341
3342         /*
3343          * Boosting condition are:
3344          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3345          *      --> -dl task blocks on mutex A
3346          *
3347          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3348          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3349          *          running task
3350          */
3351         if (dl_prio(prio)) {
3352                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3353                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3354                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3355                         p->dl.dl_boosted = 1;
3356                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3357                 } else
3358                         p->dl.dl_boosted = 0;
3359                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3360         } else if (rt_prio(prio)) {
3361                 if (dl_prio(oldprio))
3362                         p->dl.dl_boosted = 0;
3363                 if (oldprio < prio)
3364                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3365                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3366         } else {
3367                 if (dl_prio(oldprio))
3368                         p->dl.dl_boosted = 0;
3369                 if (rt_prio(oldprio))
3370                         p->rt.timeout = 0;
3371                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3372         }
3373
3374         p->prio = prio;
3375
3376         if (running)
3377                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3378         if (queued)
3379                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3380
3381         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3382 out_unlock:
3383         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3384         __task_rq_unlock(rq);
3385
3386         balance_callback(rq);
3387         preempt_enable();
3388 }
3389 #endif
3390
3391 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3392 {
3393         int old_prio, delta, queued;
3394         unsigned long flags;
3395         struct rq *rq;
3396
3397         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3398                 return;
3399         /*
3400          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3401          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3402          */
3403         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3404         /*
3405          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3406          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3407          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3408          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3409          */
3410         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3411                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3412                 goto out_unlock;
3413         }
3414         queued = task_on_rq_queued(p);
3415         if (queued)
3416                 dequeue_task(rq, p, 0);
3417
3418         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3419         set_load_weight(p);
3420         old_prio = p->prio;
3421         p->prio = effective_prio(p);
3422         delta = p->prio - old_prio;
3423
3424         if (queued) {
3425                 enqueue_task(rq, p, 0);
3426                 /*
3427                  * If the task increased its priority or is running and
3428                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3429                  */
3430                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3431                         resched_curr(rq);
3432         }
3433 out_unlock:
3434         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3435 }
3436 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3437
3438 /*
3439  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3440  * @p: task
3441  * @nice: nice value
3442  */
3443 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3444 {
3445         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3446         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3447
3448         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3449                 capable(CAP_SYS_NICE));
3450 }
3451
3452 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3453
3454 /*
3455  * sys_nice - change the priority of the current process.
3456  * @increment: priority increment
3457  *
3458  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3459  * does similar things.
3460  */
3461 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3462 {
3463         long nice, retval;
3464
3465         /*
3466          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3467          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3468          * and we have a single winner.
3469          */
3470         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3471         nice = task_nice(current) + increment;
3472
3473         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3474         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3475                 return -EPERM;
3476
3477         retval = security_task_setnice(current, nice);
3478         if (retval)
3479                 return retval;
3480
3481         set_user_nice(current, nice);
3482         return 0;
3483 }
3484
3485 #endif
3486
3487 /**
3488  * task_prio - return the priority value of a given task.
3489  * @p: the task in question.
3490  *
3491  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3492  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3493  * around 0, value goes from -16 to +15.
3494  */
3495 int task_prio(const struct task_struct *p)
3496 {
3497         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3498 }
3499
3500 /**
3501  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3502  * @cpu: the processor in question.
3503  *
3504  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3505  */
3506 int idle_cpu(int cpu)
3507 {
3508         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3509
3510         if (rq->curr != rq->idle)
3511                 return 0;
3512
3513         if (rq->nr_running)
3514                 return 0;
3515
3516 #ifdef CONFIG_SMP
3517         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3518                 return 0;
3519 #endif
3520
3521         return 1;
3522 }
3523
3524 /**
3525  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3526  * @cpu: the processor in question.
3527  *
3528  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3529  */
3530 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3531 {
3532         return cpu_rq(cpu)->idle;
3533 }
3534
3535 /**
3536  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3537  * @pid: the pid in question.
3538  *
3539  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3540  */
3541 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3542 {
3543         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3544 }
3545
3546 /*
3547  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3548  * SCHED_DEADLINE task.
3549  *
3550  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3551  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3552  * for the first time with its new policy.
3553  */
3554 static void
3555 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3556 {
3557         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3558
3559         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3560         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3561         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3562         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3563         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3564
3565         /*
3566          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3567          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3568          *
3569          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3570          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3571          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3572          * amount.
3573          *
3574          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3575          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3576          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3577          * before the current scheduling deadline.
3578          *
3579          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3580          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3581          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3582          * consume more than promised.
3583          */
3584 }
3585
3586 /*
3587  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3588  * it calls know not to change it.
3589  */
3590 #define SETPARAM_POLICY -1
3591
3592 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3593                 const struct sched_attr *attr)
3594 {
3595         int policy = attr->sched_policy;
3596
3597         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3598                 policy = p->policy;
3599
3600         p->policy = policy;
3601
3602         if (dl_policy(policy))
3603                 __setparam_dl(p, attr);
3604         else if (fair_policy(policy))
3605                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3606
3607         /*
3608          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3609          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3610          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3611          */
3612         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3613         p->normal_prio = normal_prio(p);
3614         set_load_weight(p);
3615 }
3616
3617 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3618 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3619                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3620 {
3621         __setscheduler_params(p, attr);
3622
3623         /*
3624          * Keep a potential priority boosting if called from
3625          * sched_setscheduler().
3626          */
3627         if (keep_boost)
3628                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3629         else
3630                 p->prio = normal_prio(p);
3631
3632         if (dl_prio(p->prio))
3633                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3634         else if (rt_prio(p->prio))
3635                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3636         else
3637                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3638 }
3639
3640 static void
3641 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3642 {
3643         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3644
3645         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3646         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3647         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3648         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3649         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3650 }
3651
3652 /*
3653  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3654  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3655  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3656  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3657  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3658  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3659  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3660  * sched_period, as the latter can be zero).
3661  */
3662 static bool
3663 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3664 {
3665         /* deadline != 0 */
3666         if (attr->sched_deadline == 0)
3667                 return false;
3668
3669         /*
3670          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3671          * that big.
3672          */
3673         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3674                 return false;
3675
3676         /*
3677          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3678          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3679          */
3680         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3681             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3682                 return false;
3683
3684         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3685         if ((attr->sched_period != 0 &&
3686              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3687             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3688                 return false;
3689
3690         return true;
3691 }
3692
3693 /*
3694  * check the target process has a UID that matches the current process's
3695  */
3696 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3697 {
3698         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3699         bool match;
3700
3701         rcu_read_lock();
3702         pcred = __task_cred(p);
3703         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3704                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3705         rcu_read_unlock();
3706         return match;
3707 }
3708
3709 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3710                 const struct sched_attr *attr)
3711 {
3712         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3713
3714         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3715                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3716                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3717                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3718                 return true;
3719
3720         return false;
3721 }
3722
3723 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3724                                 const struct sched_attr *attr,
3725                                 bool user, bool pi)
3726 {
3727         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3728                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3729         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3730         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3731         unsigned long flags;
3732         const struct sched_class *prev_class;
3733         struct rq *rq;
3734         int reset_on_fork;
3735
3736         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3737         BUG_ON(in_interrupt());
3738 recheck:
3739         /* double check policy once rq lock held */
3740         if (policy < 0) {
3741                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3742                 policy = oldpolicy = p->policy;
3743         } else {
3744                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3745
3746                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3747                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3748                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3749                                 policy != SCHED_IDLE)
3750                         return -EINVAL;
3751         }
3752
3753         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3754                 return -EINVAL;
3755
3756         /*
3757          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3758          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3759          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3760          */
3761         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3762             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3763                 return -EINVAL;
3764         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3765             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3766                 return -EINVAL;
3767
3768         /*
3769          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3770          */
3771         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3772                 if (fair_policy(policy)) {
3773                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3774                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3775                                 return -EPERM;
3776                 }
3777
3778                 if (rt_policy(policy)) {
3779                         unsigned long rlim_rtprio =
3780                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3781
3782                         /* can't set/change the rt policy */
3783                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3784                                 return -EPERM;
3785
3786                         /* can't increase priority */
3787                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3788                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3789                                 return -EPERM;
3790                 }
3791
3792                  /*
3793                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3794                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3795                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3796                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3797                   */
3798                 if (dl_policy(policy))
3799                         return -EPERM;
3800
3801                 /*
3802                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3803                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3804                  */
3805                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3806                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3807                                 return -EPERM;
3808                 }
3809
3810                 /* can't change other user's priorities */
3811                 if (!check_same_owner(p))
3812                         return -EPERM;
3813
3814                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3815                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3816                         return -EPERM;
3817         }
3818
3819         if (user) {
3820                 retval = security_task_setscheduler(p);
3821                 if (retval)
3822                         return retval;
3823         }
3824
3825         /*
3826          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3827          * changing the priority of the task:
3828          *
3829          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3830          * runqueue lock must be held.
3831          */
3832         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3833
3834         /*
3835          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3836          */
3837         if (p == rq->stop) {
3838                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3839                 return -EINVAL;
3840         }
3841
3842         /*
3843          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3844          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3845          */
3846         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3847                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3848                         goto change;
3849                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3850                         goto change;
3851                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3852                         goto change;
3853
3854                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3855                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3856                 return 0;
3857         }
3858 change:
3859
3860         if (user) {
3861 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3862                 /*
3863                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3864                  * assigned.
3865                  */
3866                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3867                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3868                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3869                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3870                         return -EPERM;
3871                 }
3872 #endif
3873 #ifdef CONFIG_SMP
3874                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3875                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3876
3877                         /*
3878                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3879                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3880                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3881                          */
3882                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3883                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3884                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3885                                 return -EPERM;
3886                         }
3887                 }
3888 #endif
3889         }
3890
3891         /* recheck policy now with rq lock held */
3892         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3893                 policy = oldpolicy = -1;
3894                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3895                 goto recheck;
3896         }
3897
3898         /*
3899          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3900          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3901          * is available.
3902          */
3903         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3904                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3905                 return -EBUSY;
3906         }
3907
3908         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3909         oldprio = p->prio;
3910
3911         if (pi) {
3912                 /*
3913                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3914                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3915                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3916                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3917                  * itself.
3918                  */
3919                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3920                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3921                         __setscheduler_params(p, attr);
3922                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3923                         return 0;
3924                 }
3925         }
3926
3927         queued = task_on_rq_queued(p);
3928         running = task_current(rq, p);
3929         if (queued)
3930                 dequeue_task(rq, p, 0);
3931         if (running)
3932                 put_prev_task(rq, p);
3933
3934         prev_class = p->sched_class;
3935         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3936
3937         if (running)
3938                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3939         if (queued) {
3940                 /*
3941                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3942                  * increased (user space view).
3943                  */
3944                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3945         }
3946
3947         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3948         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3949         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3950
3951         if (pi)
3952                 rt_mutex_adjust_pi(p);
3953
3954         /*
3955          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3956          */
3957         balance_callback(rq);
3958         preempt_enable();
3959
3960         return 0;
3961 }
3962
3963 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3964                                const struct sched_param *param, bool check)
3965 {
3966         struct sched_attr attr = {
3967                 .sched_policy   = policy,
3968                 .sched_priority = param->sched_priority,
3969                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3970         };
3971
3972         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3973         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3974                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3975                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3976                 attr.sched_policy = policy;
3977         }
3978
3979         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
3980 }
3981 /**
3982  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3983  * @p: the task in question.
3984  * @policy: new policy.
3985  * @param: structure containing the new RT priority.
3986  *
3987  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3988  *
3989  * NOTE that the task may be already dead.
3990  */
3991 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3992                        const struct sched_param *param)
3993 {
3994         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3995 }
3996 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3997
3998 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3999 {
4000         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4001 }
4002 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4003
4004 /**
4005  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4006  * @p: the task in question.
4007  * @policy: new policy.
4008  * @param: structure containing the new RT priority.
4009  *
4010  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4011  * current context has permission.  For example, this is needed in
4012  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4013  * but our caller might not have that capability.
4014  *
4015  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4016  */
4017 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4018                                const struct sched_param *param)
4019 {
4020         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4021 }
4022
4023 static int
4024 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4025 {
4026         struct sched_param lparam;
4027         struct task_struct *p;
4028         int retval;
4029
4030         if (!param || pid < 0)
4031                 return -EINVAL;
4032         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4033                 return -EFAULT;
4034
4035         rcu_read_lock();
4036         retval = -ESRCH;
4037         p = find_process_by_pid(pid);
4038         if (p != NULL)
4039                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4040         rcu_read_unlock();
4041
4042         return retval;
4043 }
4044
4045 /*
4046  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4047  */
4048 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4049                            struct sched_attr *attr)
4050 {
4051         u32 size;
4052         int ret;
4053
4054         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4055                 return -EFAULT;
4056
4057         /*
4058          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4059          */
4060         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4061
4062         ret = get_user(size, &uattr->size);
4063         if (ret)
4064                 return ret;
4065
4066         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4067                 goto err_size;
4068
4069         if (!size)              /* abi compat */
4070                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4071
4072         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4073                 goto err_size;
4074
4075         /*
4076          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4077          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4078          * user-space does not rely on any kernel feature
4079          * extensions we dont know about yet.
4080          */
4081         if (size > sizeof(*attr)) {
4082                 unsigned char __user *addr;
4083                 unsigned char __user *end;
4084                 unsigned char val;
4085
4086                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4087                 end  = (void __user *)uattr + size;
4088
4089                 for (; addr < end; addr++) {
4090                         ret = get_user(val, addr);
4091                         if (ret)
4092                                 return ret;
4093                         if (val)
4094                                 goto err_size;
4095                 }
4096                 size = sizeof(*attr);
4097         }
4098
4099         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4100         if (ret)
4101                 return -EFAULT;
4102
4103         /*
4104          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4105          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4106          */
4107         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4108
4109         return 0;
4110
4111 err_size:
4112         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4113         return -E2BIG;
4114 }
4115
4116 /**
4117  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4118  * @pid: the pid in question.
4119  * @policy: new policy.
4120  * @param: structure containing the new RT priority.
4121  *
4122  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4123  */
4124 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4125                 struct sched_param __user *, param)
4126 {
4127         /* negative values for policy are not valid */
4128         if (policy < 0)
4129                 return -EINVAL;
4130
4131         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4132 }
4133
4134 /**
4135  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4136  * @pid: the pid in question.
4137  * @param: structure containing the new RT priority.
4138  *
4139  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4140  */
4141 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4142 {
4143         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4144 }
4145
4146 /**
4147  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4148  * @pid: the pid in question.
4149  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4150  * @flags: for future extension.
4151  */
4152 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4153                                unsigned int, flags)
4154 {
4155         struct sched_attr attr;
4156         struct task_struct *p;
4157         int retval;
4158
4159         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4160                 return -EINVAL;
4161
4162         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4163         if (retval)
4164                 return retval;
4165
4166         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4167                 return -EINVAL;
4168
4169         rcu_read_lock();
4170         retval = -ESRCH;
4171         p = find_process_by_pid(pid);
4172         if (p != NULL)
4173                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4174         rcu_read_unlock();
4175
4176         return retval;
4177 }
4178
4179 /**
4180  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4181  * @pid: the pid in question.
4182  *
4183  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4184  * code.
4185  */
4186 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4187 {
4188         struct task_struct *p;
4189         int retval;
4190
4191         if (pid < 0)
4192                 return -EINVAL;
4193
4194         retval = -ESRCH;
4195         rcu_read_lock();
4196         p = find_process_by_pid(pid);
4197         if (p) {
4198                 retval = security_task_getscheduler(p);
4199                 if (!retval)
4200                         retval = p->policy
4201                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4202         }
4203         rcu_read_unlock();
4204         return retval;
4205 }
4206
4207 /**
4208  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4209  * @pid: the pid in question.
4210  * @param: structure containing the RT priority.
4211  *
4212  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4213  * code.
4214  */
4215 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4216 {
4217         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4218         struct task_struct *p;
4219         int retval;
4220
4221         if (!param || pid < 0)
4222                 return -EINVAL;
4223
4224         rcu_read_lock();
4225         p = find_process_by_pid(pid);
4226         retval = -ESRCH;
4227         if (!p)
4228                 goto out_unlock;
4229
4230         retval = security_task_getscheduler(p);
4231         if (retval)
4232                 goto out_unlock;
4233
4234         if (task_has_rt_policy(p))
4235                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4236         rcu_read_unlock();
4237
4238         /*
4239          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4240          */
4241         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4242
4243         return retval;
4244
4245 out_unlock:
4246         rcu_read_unlock();
4247         return retval;
4248 }
4249
4250 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4251                            struct sched_attr *attr,
4252                            unsigned int usize)
4253 {
4254         int ret;
4255
4256         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4257                 return -EFAULT;
4258
4259         /*
4260          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4261          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4262          * user-space does not get uncomplete information.
4263          */
4264         if (usize < sizeof(*attr)) {
4265                 unsigned char *addr;
4266                 unsigned char *end;
4267
4268                 addr = (void *)attr + usize;
4269                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4270
4271                 for (; addr < end; addr++) {
4272                         if (*addr)
4273                                 return -EFBIG;
4274                 }
4275
4276                 attr->size = usize;
4277         }
4278
4279         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4280         if (ret)
4281                 return -EFAULT;
4282
4283         return 0;
4284 }
4285
4286 /**
4287  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4288  * @pid: the pid in question.
4289  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4290  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4291  * @flags: for future extension.
4292  */
4293 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4294                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4295 {
4296         struct sched_attr attr = {
4297                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4298         };
4299         struct task_struct *p;
4300         int retval;
4301
4302         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4303             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4304                 return -EINVAL;
4305
4306         rcu_read_lock();
4307         p = find_process_by_pid(pid);
4308         retval = -ESRCH;
4309         if (!p)
4310                 goto out_unlock;
4311
4312         retval = security_task_getscheduler(p);
4313         if (retval)
4314                 goto out_unlock;
4315
4316         attr.sched_policy = p->policy;
4317         if (p->sched_reset_on_fork)
4318                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4319         if (task_has_dl_policy(p))
4320                 __getparam_dl(p, &attr);
4321         else if (task_has_rt_policy(p))
4322                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4323         else
4324                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4325
4326         rcu_read_unlock();
4327
4328         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4329         return retval;
4330
4331 out_unlock:
4332         rcu_read_unlock();
4333         return retval;
4334 }
4335
4336 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4337 {
4338         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4339         struct task_struct *p;
4340         int retval;
4341
4342         rcu_read_lock();
4343
4344         p = find_process_by_pid(pid);
4345         if (!p) {
4346                 rcu_read_unlock();
4347                 return -ESRCH;
4348         }
4349
4350         /* Prevent p going away */
4351         get_task_struct(p);
4352         rcu_read_unlock();
4353
4354         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4355                 retval = -EINVAL;
4356                 goto out_put_task;
4357         }
4358         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4359                 retval = -ENOMEM;
4360                 goto out_put_task;
4361         }
4362         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4363                 retval = -ENOMEM;
4364                 goto out_free_cpus_allowed;
4365         }
4366         retval = -EPERM;
4367         if (!check_same_owner(p)) {
4368                 rcu_read_lock();
4369                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4370                         rcu_read_unlock();
4371                         goto out_free_new_mask;
4372                 }
4373                 rcu_read_unlock();
4374         }
4375
4376         retval = security_task_setscheduler(p);
4377         if (retval)
4378                 goto out_free_new_mask;
4379
4380
4381         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4382         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4383
4384         /*
4385          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4386          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4387          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4388          * root_domain.
4389          */
4390 #ifdef CONFIG_SMP
4391         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4392                 rcu_read_lock();
4393                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4394                         retval = -EBUSY;
4395                         rcu_read_unlock();
4396                         goto out_free_new_mask;
4397                 }
4398                 rcu_read_unlock();
4399         }
4400 #endif
4401 again:
4402         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4403
4404         if (!retval) {
4405                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4406                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4407                         /*
4408                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4409                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4410                          * cpuset's cpus_allowed
4411                          */
4412                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4413                         goto again;
4414                 }
4415         }
4416 out_free_new_mask:
4417         free_cpumask_var(new_mask);
4418 out_free_cpus_allowed:
4419         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4420 out_put_task:
4421         put_task_struct(p);
4422         return retval;
4423 }
4424
4425 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4426                              struct cpumask *new_mask)
4427 {
4428         if (len < cpumask_size())
4429                 cpumask_clear(new_mask);
4430         else if (len > cpumask_size())
4431                 len = cpumask_size();
4432
4433         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4434 }
4435
4436 /**
4437  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4438  * @pid: pid of the process
4439  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4440  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4441  *
4442  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4443  */
4444 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4445                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4446 {
4447         cpumask_var_t new_mask;
4448         int retval;
4449
4450         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4451                 return -ENOMEM;
4452
4453         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4454         if (retval == 0)
4455                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4456         free_cpumask_var(new_mask);
4457         return retval;
4458 }
4459
4460 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4461 {
4462         struct task_struct *p;
4463         unsigned long flags;
4464         int retval;
4465
4466         rcu_read_lock();
4467
4468         retval = -ESRCH;
4469         p = find_process_by_pid(pid);
4470         if (!p)
4471                 goto out_unlock;
4472
4473         retval = security_task_getscheduler(p);
4474         if (retval)
4475                 goto out_unlock;
4476
4477         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4478         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4479         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4480
4481 out_unlock:
4482         rcu_read_unlock();
4483
4484         return retval;
4485 }
4486
4487 /**
4488  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4489  * @pid: pid of the process
4490  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4491  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4492  *
4493  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4494  */
4495 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4496                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4497 {
4498         int ret;
4499         cpumask_var_t mask;
4500
4501         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4502                 return -EINVAL;
4503         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4504                 return -EINVAL;
4505
4506         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4507                 return -ENOMEM;
4508
4509         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4510         if (ret == 0) {
4511                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4512
4513                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4514                         ret = -EFAULT;
4515                 else
4516                         ret = retlen;
4517         }
4518         free_cpumask_var(mask);
4519
4520         return ret;
4521 }
4522
4523 /**
4524  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4525  *
4526  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4527  * other threads running on this CPU then this function will return.
4528  *
4529  * Return: 0.
4530  */
4531 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4532 {
4533         struct rq *rq = this_rq_lock();
4534
4535         schedstat_inc(rq, yld_count);
4536         current->sched_class->yield_task(rq);
4537
4538         /*
4539          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4540          * no need to preempt or enable interrupts:
4541          */
4542         __release(rq->lock);
4543         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4544         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4545         sched_preempt_enable_no_resched();
4546
4547         schedule();
4548
4549         return 0;
4550 }
4551
4552 int __sched _cond_resched(void)
4553 {
4554         if (should_resched(0)) {
4555                 preempt_schedule_common();
4556                 return 1;
4557         }
4558         return 0;
4559 }
4560 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4561
4562 /*
4563  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4564  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4565  *
4566  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4567  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4568  * spin_unlock(), once by hand).
4569  */
4570 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4571 {
4572         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4573         int ret = 0;
4574
4575         lockdep_assert_held(lock);
4576
4577         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4578                 spin_unlock(lock);
4579                 if (resched)
4580                         preempt_schedule_common();
4581                 else
4582                         cpu_relax();
4583                 ret = 1;
4584                 spin_lock(lock);
4585         }
4586         return ret;
4587 }
4588 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4589
4590 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4591 {
4592         BUG_ON(!in_softirq());
4593
4594         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4595                 local_bh_enable();
4596                 preempt_schedule_common();
4597                 local_bh_disable();
4598                 return 1;
4599         }
4600         return 0;
4601 }
4602 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4603
4604 /**
4605  * yield - yield the current processor to other threads.
4606  *
4607  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4608  *
4609  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4610  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4611  * it, its already broken.
4612  *
4613  * Typical broken usage is:
4614  *
4615  * while (!event)
4616  *      yield();
4617  *
4618  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4619  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4620  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4621  *
4622  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4623  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4624  * If you still want to use yield(), do not!
4625  */
4626 void __sched yield(void)
4627 {
4628         set_current_state(TASK_RUNNING);
4629         sys_sched_yield();
4630 }
4631 EXPORT_SYMBOL(yield);
4632
4633 /**
4634  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4635  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4636  * processor it's on.
4637  * @p: target task
4638  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4639  *
4640  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4641  * can't go away on us before we can do any checks.
4642  *
4643  * Return:
4644  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4645  *      false (0) if we failed to boost the target.
4646  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4647  */
4648 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4649 {
4650         struct task_struct *curr = current;
4651         struct rq *rq, *p_rq;
4652         unsigned long flags;
4653         int yielded = 0;
4654
4655         local_irq_save(flags);
4656         rq = this_rq();
4657
4658 again:
4659         p_rq = task_rq(p);
4660         /*
4661          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4662          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4663          */
4664         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4665                 yielded = -ESRCH;
4666                 goto out_irq;
4667         }
4668
4669         double_rq_lock(rq, p_rq);
4670         if (task_rq(p) != p_rq) {
4671                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4672                 goto again;
4673         }
4674
4675         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4676                 goto out_unlock;
4677
4678         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4679                 goto out_unlock;
4680
4681         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4682                 goto out_unlock;
4683
4684         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4685         if (yielded) {
4686                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4687                 /*
4688                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4689                  * fairness.
4690                  */
4691                 if (preempt && rq != p_rq)
4692                         resched_curr(p_rq);
4693         }
4694
4695 out_unlock:
4696         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4697 out_irq:
4698         local_irq_restore(flags);
4699
4700         if (yielded > 0)
4701                 schedule();
4702
4703         return yielded;
4704 }
4705 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4706
4707 /*
4708  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4709  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4710  */
4711 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4712 {
4713         int old_iowait = current->in_iowait;
4714         struct rq *rq;
4715         long ret;
4716
4717         current->in_iowait = 1;
4718         blk_schedule_flush_plug(current);
4719
4720         delayacct_blkio_start();
4721         rq = raw_rq();
4722         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4723         ret = schedule_timeout(timeout);
4724         current->in_iowait = old_iowait;
4725         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4726         delayacct_blkio_end();
4727
4728         return ret;
4729 }
4730 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4731
4732 /**
4733  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4734  * @policy: scheduling class.
4735  *
4736  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4737  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4738  * On failure, a negative error code is returned.
4739  */
4740 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4741 {
4742         int ret = -EINVAL;
4743
4744         switch (policy) {
4745         case SCHED_FIFO:
4746         case SCHED_RR:
4747                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4748                 break;
4749         case SCHED_DEADLINE:
4750         case SCHED_NORMAL:
4751         case SCHED_BATCH:
4752         case SCHED_IDLE:
4753                 ret = 0;
4754                 break;
4755         }
4756         return ret;
4757 }
4758
4759 /**
4760  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4761  * @policy: scheduling class.
4762  *
4763  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4764  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4765  * On failure, a negative error code is returned.
4766  */
4767 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4768 {
4769         int ret = -EINVAL;
4770
4771         switch (policy) {
4772         case SCHED_FIFO:
4773         case SCHED_RR:
4774                 ret = 1;
4775                 break;
4776         case SCHED_DEADLINE:
4777         case SCHED_NORMAL:
4778         case SCHED_BATCH:
4779         case SCHED_IDLE:
4780                 ret = 0;
4781         }
4782         return ret;
4783 }
4784
4785 /**
4786  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4787  * @pid: pid of the process.
4788  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4789  *
4790  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4791  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4792  *
4793  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4794  * an error code.
4795  */
4796 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4797                 struct timespec __user *, interval)
4798 {
4799         struct task_struct *p;
4800         unsigned int time_slice;
4801         unsigned long flags;
4802         struct rq *rq;
4803         int retval;
4804         struct timespec t;
4805
4806         if (pid < 0)
4807                 return -EINVAL;
4808
4809         retval = -ESRCH;
4810         rcu_read_lock();
4811         p = find_process_by_pid(pid);
4812         if (!p)
4813                 goto out_unlock;
4814
4815         retval = security_task_getscheduler(p);
4816         if (retval)
4817                 goto out_unlock;
4818
4819         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4820         time_slice = 0;
4821         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4822                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4823         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4824
4825         rcu_read_unlock();
4826         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4827         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4828         return retval;
4829
4830 out_unlock:
4831         rcu_read_unlock();
4832         return retval;
4833 }
4834
4835 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4836
4837 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4838 {
4839         unsigned long free = 0;
4840         int ppid;
4841         unsigned long state = p->state;
4842
4843         if (state)
4844                 state = __ffs(state) + 1;
4845         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4846                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4847 #if BITS_PER_LONG == 32
4848         if (state == TASK_RUNNING)
4849                 printk(KERN_CONT " running  ");
4850         else
4851                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4852 #else
4853         if (state == TASK_RUNNING)
4854                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4855         else
4856                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4857 #endif
4858 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4859         free = stack_not_used(p);
4860 #endif
4861         ppid = 0;
4862         rcu_read_lock();
4863         if (pid_alive(p))
4864                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4865         rcu_read_unlock();
4866         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4867                 task_pid_nr(p), ppid,
4868                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4869
4870         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4871         show_stack(p, NULL);
4872 }
4873
4874 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4875 {
4876         struct task_struct *g, *p;
4877
4878 #if BITS_PER_LONG == 32
4879         printk(KERN_INFO
4880                 "  task                PC stack   pid father\n");
4881 #else
4882         printk(KERN_INFO
4883                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4884 #endif
4885         rcu_read_lock();
4886         for_each_process_thread(g, p) {
4887                 /*
4888                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4889                  * console might take a lot of time:
4890                  */
4891                 touch_nmi_watchdog();
4892                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4893                         sched_show_task(p);
4894         }
4895
4896         touch_all_softlockup_watchdogs();
4897
4898 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4899         sysrq_sched_debug_show();
4900 #endif
4901         rcu_read_unlock();
4902         /*
4903          * Only show locks if all tasks are dumped:
4904          */
4905         if (!state_filter)
4906                 debug_show_all_locks();
4907 }
4908
4909 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4910 {
4911         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4912 }
4913
4914 /**
4915  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4916  * @idle: task in question
4917  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4918  *
4919  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4920  * flag, to make booting more robust.
4921  */
4922 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4923 {
4924         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4925         unsigned long flags;
4926
4927         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
4928         raw_spin_lock(&rq->lock);
4929
4930         __sched_fork(0, idle);
4931         idle->state = TASK_RUNNING;
4932         idle->se.exec_start = sched_clock();
4933
4934         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4935         /*
4936          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4937          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4938          * lockdep check in task_group() will fail.
4939          *
4940          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4941          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4942          *
4943          * Silence PROVE_RCU
4944          */
4945         rcu_read_lock();
4946         __set_task_cpu(idle, cpu);
4947         rcu_read_unlock();
4948
4949         rq->curr = rq->idle = idle;
4950         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4951 #if defined(CONFIG_SMP)
4952         idle->on_cpu = 1;
4953 #endif
4954         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4955         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
4956
4957         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4958         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4959
4960         /*
4961          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4962          */
4963         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4964         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4965         vtime_init_idle(idle, cpu);
4966 #if defined(CONFIG_SMP)
4967         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4968 #endif
4969 }
4970
4971 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
4972                               const struct cpumask *trial)
4973 {
4974         int ret = 1, trial_cpus;
4975         struct dl_bw *cur_dl_b;
4976         unsigned long flags;
4977
4978         if (!cpumask_weight(cur))
4979                 return ret;
4980
4981         rcu_read_lock_sched();
4982         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
4983         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
4984
4985         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
4986         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
4987             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
4988                 ret = 0;
4989         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
4990         rcu_read_unlock_sched();
4991
4992         return ret;
4993 }
4994
4995 int task_can_attach(struct task_struct *p,
4996                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
4997 {
4998         int ret = 0;
4999
5000         /*
5001          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5002          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5003          * affinity and isolating such threads by their set of
5004          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5005          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5006          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5007          * before cpus_allowed may be changed.
5008          */
5009         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5010                 ret = -EINVAL;
5011                 goto out;
5012         }
5013
5014 #ifdef CONFIG_SMP
5015         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5016                                               cs_cpus_allowed)) {
5017                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5018                                                         cs_cpus_allowed);
5019                 struct dl_bw *dl_b;
5020                 bool overflow;
5021                 int cpus;
5022                 unsigned long flags;
5023
5024                 rcu_read_lock_sched();
5025                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5026                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5027                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5028                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5029                 if (overflow)
5030                         ret = -EBUSY;
5031                 else {
5032                         /*
5033                          * We reserve space for this task in the destination
5034                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5035                          * We will free resources in the source root_domain
5036                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5037                          */
5038                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5039                 }
5040                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5041                 rcu_read_unlock_sched();
5042
5043         }
5044 #endif
5045 out:
5046         return ret;
5047 }
5048
5049 #ifdef CONFIG_SMP
5050
5051 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5052 /* Migrate current task p to target_cpu */
5053 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5054 {
5055         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5056         int curr_cpu = task_cpu(p);
5057
5058         if (curr_cpu == target_cpu)
5059                 return 0;
5060
5061         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5062                 return -EINVAL;
5063
5064         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5065
5066         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5067         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5068 }
5069
5070 /*
5071  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5072  * tasks on the runqueues
5073  */
5074 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5075 {
5076         struct rq *rq;
5077         unsigned long flags;
5078         bool queued, running;
5079
5080         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5081         queued = task_on_rq_queued(p);
5082         running = task_current(rq, p);
5083
5084         if (queued)
5085                 dequeue_task(rq, p, 0);
5086         if (running)
5087                 put_prev_task(rq, p);
5088
5089         p->numa_preferred_nid = nid;
5090
5091         if (running)
5092                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5093         if (queued)
5094                 enqueue_task(rq, p, 0);
5095         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5096 }
5097 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5098
5099 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5100 /*
5101  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5102  * offline.
5103  */
5104 void idle_task_exit(void)
5105 {
5106         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5107
5108         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5109
5110         if (mm != &init_mm) {
5111                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5112                 finish_arch_post_lock_switch();
5113         }
5114         mmdrop(mm);
5115 }
5116
5117 /*
5118  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5119  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5120  * nr_active count is stable.
5121  *
5122  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5123  */
5124 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5125 {
5126         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5127         if (delta)
5128                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5129 }
5130
5131 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5132 {
5133 }
5134
5135 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5136         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5137 };
5138
5139 static struct task_struct fake_task = {
5140         /*
5141          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5142          */
5143         .prio = MAX_PRIO + 1,
5144         .sched_class = &fake_sched_class,
5145 };
5146
5147 /*
5148  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5149  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5150  *
5151  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5152  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5153  * because of lock validation efforts.
5154  */
5155 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5156 {
5157         struct rq *rq = dead_rq;
5158         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5159         int dest_cpu;
5160
5161         /*
5162          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5163          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5164          *
5165          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5166          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5167          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5168          * done here.
5169          */
5170         rq->stop = NULL;
5171
5172         /*
5173          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5174          * class method both need to have an up-to-date
5175          * value of rq->clock[_task]
5176          */
5177         update_rq_clock(rq);
5178
5179         for (;;) {
5180                 /*
5181                  * There's this thread running, bail when that's the only
5182                  * remaining thread.
5183                  */
5184                 if (rq->nr_running == 1)
5185                         break;
5186
5187                 /*
5188                  * Ensure rq->lock covers the entire task selection
5189                  * until the migration.
5190                  */
5191                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5192                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5193                 BUG_ON(!next);
5194                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5195
5196                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5197                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5198
5199                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5200                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5201                 if (rq != dead_rq) {
5202                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5203                         rq = dead_rq;
5204                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5205                 }
5206         }
5207
5208         rq->stop = stop;
5209 }
5210 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5211
5212 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5213
5214 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5215         {
5216                 .procname       = "sched_domain",
5217                 .mode           = 0555,
5218         },
5219         {}
5220 };
5221
5222 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5223         {
5224                 .procname       = "kernel",
5225                 .mode           = 0555,
5226                 .child          = sd_ctl_dir,
5227         },
5228         {}
5229 };
5230
5231 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5232 {
5233         struct ctl_table *entry =
5234                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5235
5236         return entry;
5237 }
5238
5239 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5240 {
5241         struct ctl_table *entry;
5242
5243         /*
5244          * In the intermediate directories, both the child directory and
5245          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5246          * will always be set. In the lowest directory the names are
5247          * static strings and all have proc handlers.
5248          */
5249         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5250                 if (entry->child)
5251                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5252                 if (entry->proc_handler == NULL)
5253                         kfree(entry->procname);
5254         }
5255
5256         kfree(*tablep);
5257         *tablep = NULL;
5258 }
5259
5260 static int min_load_idx = 0;
5261 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5262
5263 static void
5264 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5265                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5266                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5267                 bool load_idx)
5268 {
5269         entry->procname = procname;
5270         entry->data = data;
5271         entry->maxlen = maxlen;
5272         entry->mode = mode;
5273         entry->proc_handler = proc_handler;
5274
5275         if (load_idx) {
5276                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5277                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5278         }
5279 }
5280
5281 static struct ctl_table *
5282 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5283 {
5284         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5285
5286         if (table == NULL)
5287                 return NULL;
5288
5289         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5290                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5291         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5292                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5293         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5294                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5295         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5296                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5297         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5298                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5299         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5300                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5301         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5302                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5303         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5304                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5305         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5306                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5307         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5308                 &sd->cache_nice_tries,
5309                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5310         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5311                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5312         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5313                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5314                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5315         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5316                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5317         /* &table[13] is terminator */
5318
5319         return table;
5320 }
5321
5322 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5323 {
5324         struct ctl_table *entry, *table;
5325         struct sched_domain *sd;
5326         int domain_num = 0, i;
5327         char buf[32];
5328
5329         for_each_domain(cpu, sd)
5330                 domain_num++;
5331         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5332         if (table == NULL)
5333                 return NULL;
5334
5335         i = 0;
5336         for_each_domain(cpu, sd) {
5337                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5338                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5339                 entry->mode = 0555;
5340                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5341                 entry++;
5342                 i++;
5343         }
5344         return table;
5345 }
5346
5347 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5348 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5349 {
5350         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5351         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5352         char buf[32];
5353
5354         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5355         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5356
5357         if (entry == NULL)
5358                 return;
5359
5360         for_each_possible_cpu(i) {
5361                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5362                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5363                 entry->mode = 0555;
5364                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5365                 entry++;
5366         }
5367
5368         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5369         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5370 }
5371
5372 /* may be called multiple times per register */
5373 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5374 {
5375         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5376         sd_sysctl_header = NULL;
5377         if (sd_ctl_dir[0].child)
5378                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5379 }
5380 #else
5381 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5382 {
5383 }
5384 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5385 {
5386 }
5387 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5388
5389 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5390 {
5391         if (!rq->online) {
5392                 const struct sched_class *class;
5393
5394                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5395                 rq->online = 1;
5396
5397                 for_each_class(class) {
5398                         if (class->rq_online)
5399                                 class->rq_online(rq);
5400                 }
5401         }
5402 }
5403
5404 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5405 {
5406         if (rq->online) {
5407                 const struct sched_class *class;
5408
5409                 for_each_class(class) {
5410                         if (class->rq_offline)
5411                                 class->rq_offline(rq);
5412                 }
5413
5414                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5415                 rq->online = 0;
5416         }
5417 }
5418
5419 /*
5420  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5421  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5422  */
5423 static int
5424 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5425 {
5426         int cpu = (long)hcpu;
5427         unsigned long flags;
5428         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5429
5430         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5431
5432         case CPU_UP_PREPARE:
5433                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5434                 break;
5435
5436         case CPU_ONLINE:
5437                 /* Update our root-domain */
5438                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5439                 if (rq->rd) {
5440                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5441
5442                         set_rq_online(rq);
5443                 }
5444                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5445                 break;
5446
5447 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5448         case CPU_DYING:
5449                 sched_ttwu_pending();
5450                 /* Update our root-domain */
5451                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5452                 if (rq->rd) {
5453                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5454                         set_rq_offline(rq);
5455                 }
5456                 migrate_tasks(rq);
5457                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5458                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5459                 break;
5460
5461         case CPU_DEAD:
5462                 calc_load_migrate(rq);
5463                 break;
5464 #endif
5465         }
5466
5467         update_max_interval();
5468
5469         return NOTIFY_OK;
5470 }
5471
5472 /*
5473  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5474  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5475  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5476  */
5477 static struct notifier_block migration_notifier = {
5478         .notifier_call = migration_call,
5479         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5480 };
5481
5482 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5483 {
5484         int cpu = smp_processor_id();
5485         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5486         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5487 }
5488
5489 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5490                                       unsigned long action, void *hcpu)
5491 {
5492         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5493         case CPU_STARTING:
5494                 set_cpu_rq_start_time();
5495                 return NOTIFY_OK;
5496         case CPU_ONLINE:
5497                 /*
5498                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5499                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5500                  * as active, which is essential from here on.
5501                  *
5502                  * Thus, fall-through and help the starting CPU along.
5503                  */
5504         case CPU_DOWN_FAILED:
5505                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5506                 return NOTIFY_OK;
5507         default:
5508                 return NOTIFY_DONE;
5509         }
5510 }
5511
5512 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5513                                         unsigned long action, void *hcpu)
5514 {
5515         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5516         case CPU_DOWN_PREPARE:
5517                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5518                 return NOTIFY_OK;
5519         default:
5520                 return NOTIFY_DONE;
5521         }
5522 }
5523
5524 static int __init migration_init(void)
5525 {
5526         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5527         int err;
5528
5529         /* Initialize migration for the boot CPU */
5530         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5531         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5532         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5533         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5534
5535         /* Register cpu active notifiers */
5536         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5537         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5538
5539         return 0;
5540 }
5541 early_initcall(migration_init);
5542
5543 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5544
5545 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5546
5547 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5548
5549 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5550 {
5551         sched_debug_enabled = 1;
5552
5553         return 0;
5554 }
5555 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5556
5557 static inline bool sched_debug(void)
5558 {
5559         return sched_debug_enabled;
5560 }
5561
5562 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5563                                   struct cpumask *groupmask)
5564 {
5565         struct sched_group *group = sd->groups;
5566
5567         cpumask_clear(groupmask);
5568
5569         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5570
5571         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5572                 printk("does not load-balance\n");
5573                 if (sd->parent)
5574                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5575                                         " has parent");
5576                 return -1;
5577         }
5578
5579         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5580                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5581
5582         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5583                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5584                                 "CPU%d\n", cpu);
5585         }
5586         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5587                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5588                                 " CPU%d\n", cpu);
5589         }
5590
5591         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5592         do {
5593                 if (!group) {
5594                         printk("\n");
5595                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5596                         break;
5597                 }
5598
5599                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5600                         printk(KERN_CONT "\n");
5601                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5602                         break;
5603                 }
5604
5605                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5606                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5607                         printk(KERN_CONT "\n");
5608                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5609                         break;
5610                 }
5611
5612                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5613
5614                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5615                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5616                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5617                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5618                                 group->sgc->capacity);
5619                 }
5620
5621                 group = group->next;
5622         } while (group != sd->groups);
5623         printk(KERN_CONT "\n");
5624
5625         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5626                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5627
5628         if (sd->parent &&
5629             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5630                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5631                         "of domain->span\n");
5632         return 0;
5633 }
5634
5635 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5636 {
5637         int level = 0;
5638
5639         if (!sched_debug_enabled)
5640                 return;
5641
5642         if (!sd) {
5643                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5644                 return;
5645         }
5646
5647         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5648
5649         for (;;) {
5650                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5651                         break;
5652                 level++;
5653                 sd = sd->parent;
5654                 if (!sd)
5655                         break;
5656         }
5657 }
5658 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5659 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5660 static inline bool sched_debug(void)
5661 {
5662         return false;
5663 }
5664 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5665
5666 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5667 {
5668         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5669                 return 1;
5670
5671         /* Following flags need at least 2 groups */
5672         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5673                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5674                          SD_BALANCE_FORK |
5675                          SD_BALANCE_EXEC |
5676                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5677                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5678                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5679                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5680                         return 0;
5681         }
5682
5683         /* Following flags don't use groups */
5684         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5685                 return 0;
5686
5687         return 1;
5688 }
5689
5690 static int
5691 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5692 {
5693         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5694
5695         if (sd_degenerate(parent))
5696                 return 1;
5697
5698         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5699                 return 0;
5700
5701         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5702         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5703                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5704                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5705                                 SD_BALANCE_FORK |
5706                                 SD_BALANCE_EXEC |
5707                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5708                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5709                                 SD_PREFER_SIBLING |
5710                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5711                 if (nr_node_ids == 1)
5712                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5713         }
5714         if (~cflags & pflags)
5715                 return 0;
5716
5717         return 1;
5718 }
5719
5720 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5721 {
5722         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5723
5724         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5725         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5726         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5727         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5728         free_cpumask_var(rd->online);
5729         free_cpumask_var(rd->span);
5730         kfree(rd);
5731 }
5732
5733 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5734 {
5735         struct root_domain *old_rd = NULL;
5736         unsigned long flags;
5737
5738         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5739
5740         if (rq->rd) {
5741                 old_rd = rq->rd;
5742
5743                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5744                         set_rq_offline(rq);
5745
5746                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5747
5748                 /*
5749                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5750                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5751                  * in this function:
5752                  */
5753                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5754                         old_rd = NULL;
5755         }
5756
5757         atomic_inc(&rd->refcount);
5758         rq->rd = rd;
5759
5760         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5761         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5762                 set_rq_online(rq);
5763
5764         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5765
5766         if (old_rd)
5767                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5768 }
5769
5770 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5771 {
5772         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5773
5774         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5775                 goto out;
5776         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5777                 goto free_span;
5778         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5779                 goto free_online;
5780         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5781                 goto free_dlo_mask;
5782
5783         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5784         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5785                 goto free_dlo_mask;
5786
5787         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5788                 goto free_rto_mask;
5789         return 0;
5790
5791 free_rto_mask:
5792         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5793 free_dlo_mask:
5794         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5795 free_online:
5796         free_cpumask_var(rd->online);
5797 free_span:
5798         free_cpumask_var(rd->span);
5799 out:
5800         return -ENOMEM;
5801 }
5802
5803 /*
5804  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5805  * members (mimicking the global state we have today).
5806  */
5807 struct root_domain def_root_domain;
5808
5809 static void init_defrootdomain(void)
5810 {
5811         init_rootdomain(&def_root_domain);
5812
5813         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5814 }
5815
5816 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5817 {
5818         struct root_domain *rd;
5819
5820         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5821         if (!rd)
5822                 return NULL;
5823
5824         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5825                 kfree(rd);
5826                 return NULL;
5827         }
5828
5829         return rd;
5830 }
5831
5832 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5833 {
5834         struct sched_group *tmp, *first;
5835
5836         if (!sg)
5837                 return;
5838
5839         first = sg;
5840         do {
5841                 tmp = sg->next;
5842
5843                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5844                         kfree(sg->sgc);
5845
5846                 kfree(sg);
5847                 sg = tmp;
5848         } while (sg != first);
5849 }
5850
5851 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5852 {
5853         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5854
5855         /*
5856          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5857          * nuke them all.
5858          */
5859         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5860                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5861         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5862                 kfree(sd->groups->sgc);
5863                 kfree(sd->groups);
5864         }
5865         kfree(sd);
5866 }
5867
5868 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5869 {
5870         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5871 }
5872
5873 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5874 {
5875         for (; sd; sd = sd->parent)
5876                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5877 }
5878
5879 /*
5880  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5881  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5882  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5883  *
5884  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5885  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5886  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5887  */
5888 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5889 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5890 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5891 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5892 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5893 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5894
5895 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5896 {
5897         struct sched_domain *sd;
5898         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5899         int id = cpu;
5900         int size = 1;
5901
5902         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5903         if (sd) {
5904                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5905                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5906                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5907         }
5908         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5909
5910         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5911         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5912         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5913
5914         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5915         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5916
5917         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5918         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5919 }
5920
5921 /*
5922  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5923  * hold the hotplug lock.
5924  */
5925 static void
5926 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5927 {
5928         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5929         struct sched_domain *tmp;
5930
5931         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5932         for (tmp = sd; tmp; ) {
5933                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5934                 if (!parent)
5935                         break;
5936
5937                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5938                         tmp->parent = parent->parent;
5939                         if (parent->parent)
5940                                 parent->parent->child = tmp;
5941                         /*
5942                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5943                          * degenerate parent; the spans match for this
5944                          * so the property transfers.
5945                          */
5946                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5947                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5948                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5949                 } else
5950                         tmp = tmp->parent;
5951         }
5952
5953         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5954                 tmp = sd;
5955                 sd = sd->parent;
5956                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5957                 if (sd)
5958                         sd->child = NULL;
5959         }
5960
5961         sched_domain_debug(sd, cpu);
5962
5963         rq_attach_root(rq, rd);
5964         tmp = rq->sd;
5965         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5966         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5967
5968         update_top_cache_domain(cpu);
5969 }
5970
5971 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5972 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5973 {
5974         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5975         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5976         return 1;
5977 }
5978
5979 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5980
5981 struct s_data {
5982         struct sched_domain ** __percpu sd;
5983         struct root_domain      *rd;
5984 };
5985
5986 enum s_alloc {
5987         sa_rootdomain,
5988         sa_sd,
5989         sa_sd_storage,
5990         sa_none,
5991 };
5992
5993 /*
5994  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5995  * domain traversal.
5996  *
5997  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5998  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5999  * range.
6000  *
6001  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6002  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6003  * cpu they're built on, so check that.
6004  *
6005  */
6006 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6007 {
6008         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6009         struct sd_data *sdd = sd->private;
6010         struct sched_domain *sibling;
6011         int i;
6012
6013         for_each_cpu(i, span) {
6014                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6015                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6016                         continue;
6017
6018                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6019         }
6020 }
6021
6022 /*
6023  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6024  * of this group that's also in the iteration mask.
6025  */
6026 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6027 {
6028         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6029 }
6030
6031 static int
6032 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6033 {
6034         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6035         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6036         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6037         struct sd_data *sdd = sd->private;
6038         struct sched_domain *sibling;
6039         int i;
6040
6041         cpumask_clear(covered);
6042
6043         for_each_cpu(i, span) {
6044                 struct cpumask *sg_span;
6045
6046                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6047                         continue;
6048
6049                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6050
6051                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6052                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6053                         continue;
6054
6055                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6056                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6057
6058                 if (!sg)
6059                         goto fail;
6060
6061                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6062                 if (sibling->child)
6063                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6064                 else
6065                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6066
6067                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6068
6069                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6070                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6071                         build_group_mask(sd, sg);
6072
6073                 /*
6074                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6075                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6076                  * die on a /0 trap.
6077                  */
6078                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6079
6080                 /*
6081                  * Make sure the first group of this domain contains the
6082                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6083                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6084                  */
6085                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6086                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6087                         groups = sg;
6088
6089                 if (!first)
6090                         first = sg;
6091                 if (last)
6092                         last->next = sg;
6093                 last = sg;
6094                 last->next = first;
6095         }
6096         sd->groups = groups;
6097
6098         return 0;
6099
6100 fail:
6101         free_sched_groups(first, 0);
6102
6103         return -ENOMEM;
6104 }
6105
6106 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6107 {
6108         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6109         struct sched_domain *child = sd->child;
6110
6111         if (child)
6112                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6113
6114         if (sg) {
6115                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6116                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6117                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6118         }
6119
6120         return cpu;
6121 }
6122
6123 /*
6124  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6125  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6126  * and ->cpu_capacity to 0.
6127  *
6128  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6129  */
6130 static int
6131 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6132 {
6133         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6134         struct sd_data *sdd = sd->private;
6135         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6136         struct cpumask *covered;
6137         int i;
6138
6139         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6140         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6141
6142         if (cpu != cpumask_first(span))
6143                 return 0;
6144
6145         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6146         covered = sched_domains_tmpmask;
6147
6148         cpumask_clear(covered);
6149
6150         for_each_cpu(i, span) {
6151                 struct sched_group *sg;
6152                 int group, j;
6153
6154                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6155                         continue;
6156
6157                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6158                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6159
6160                 for_each_cpu(j, span) {
6161                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6162                                 continue;
6163
6164                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6165                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6166                 }
6167
6168                 if (!first)
6169                         first = sg;
6170                 if (last)
6171                         last->next = sg;
6172                 last = sg;
6173         }
6174         last->next = first;
6175
6176         return 0;
6177 }
6178
6179 /*
6180  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6181  *
6182  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6183  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6184  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6185  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6186  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6187  * group having less cpu_capacity.
6188  */
6189 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6190 {
6191         struct sched_group *sg = sd->groups;
6192
6193         WARN_ON(!sg);
6194
6195         do {
6196                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6197                 sg = sg->next;
6198         } while (sg != sd->groups);
6199
6200         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6201                 return;
6202
6203         update_group_capacity(sd, cpu);
6204         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6205 }
6206
6207 /*
6208  * Initializers for schedule domains
6209  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6210  */
6211
6212 static int default_relax_domain_level = -1;
6213 int sched_domain_level_max;
6214
6215 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6216 {
6217         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6218                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6219
6220         return 1;
6221 }
6222 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6223
6224 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6225                                  struct sched_domain_attr *attr)
6226 {
6227         int request;
6228
6229         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6230                 if (default_relax_domain_level < 0)
6231                         return;
6232                 else
6233                         request = default_relax_domain_level;
6234         } else
6235                 request = attr->relax_domain_level;
6236         if (request < sd->level) {
6237                 /* turn off idle balance on this domain */
6238                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6239         } else {
6240                 /* turn on idle balance on this domain */
6241                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6242         }
6243 }
6244
6245 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6246 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6247
6248 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6249                                  const struct cpumask *cpu_map)
6250 {
6251         switch (what) {
6252         case sa_rootdomain:
6253                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6254                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6255         case sa_sd:
6256                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6257         case sa_sd_storage:
6258                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6259         case sa_none:
6260                 break;
6261         }
6262 }
6263
6264 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6265                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6266 {
6267         memset(d, 0, sizeof(*d));
6268
6269         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6270                 return sa_sd_storage;
6271         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6272         if (!d->sd)
6273                 return sa_sd_storage;
6274         d->rd = alloc_rootdomain();
6275         if (!d->rd)
6276                 return sa_sd;
6277         return sa_rootdomain;
6278 }
6279
6280 /*
6281  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6282  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6283  * will not free the data we're using.
6284  */
6285 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6286 {
6287         struct sd_data *sdd = sd->private;
6288
6289         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6290         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6291
6292         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6293                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6294
6295         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6296                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6297 }
6298
6299 #ifdef CONFIG_NUMA
6300 static int sched_domains_numa_levels;
6301 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6302 static int *sched_domains_numa_distance;
6303 int sched_max_numa_distance;
6304 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6305 static int sched_domains_curr_level;
6306 #endif
6307
6308 /*
6309  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6310  *
6311  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6312  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6313  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6314  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6315  *
6316  * Odd one out:
6317  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6318  */
6319 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6320         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6321          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6322          SD_NUMA |                      \
6323          SD_ASYM_PACKING |              \
6324          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6325
6326 static struct sched_domain *
6327 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6328 {
6329         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6330         int sd_weight, sd_flags = 0;
6331
6332 #ifdef CONFIG_NUMA
6333         /*
6334          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6335          */
6336         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6337 #endif
6338
6339         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6340
6341         if (tl->sd_flags)
6342                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6343         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6344                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6345                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6346
6347         *sd = (struct sched_domain){
6348                 .min_interval           = sd_weight,
6349                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6350                 .busy_factor            = 32,
6351                 .imbalance_pct          = 125,
6352
6353                 .cache_nice_tries       = 0,
6354                 .busy_idx               = 0,
6355                 .idle_idx               = 0,
6356                 .newidle_idx            = 0,
6357                 .wake_idx               = 0,
6358                 .forkexec_idx           = 0,
6359
6360                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6361                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6362                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6363                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6364                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6365                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6366                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6367                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6368                                         | 0*SD_SERIALIZE
6369                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6370                                         | 0*SD_NUMA
6371                                         | sd_flags
6372                                         ,
6373
6374                 .last_balance           = jiffies,
6375                 .balance_interval       = sd_weight,
6376                 .smt_gain               = 0,
6377                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6378                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6379 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6380                 .name                   = tl->name,
6381 #endif
6382         };
6383
6384         /*
6385          * Convert topological properties into behaviour.
6386          */
6387
6388         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6389                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6390                 sd->imbalance_pct = 110;
6391                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6392
6393         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6394                 sd->imbalance_pct = 117;
6395                 sd->cache_nice_tries = 1;
6396                 sd->busy_idx = 2;
6397
6398 #ifdef CONFIG_NUMA
6399         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6400                 sd->cache_nice_tries = 2;
6401                 sd->busy_idx = 3;
6402                 sd->idle_idx = 2;
6403
6404                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6405                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6406                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6407                                        SD_BALANCE_FORK |
6408                                        SD_WAKE_AFFINE);
6409                 }
6410
6411 #endif
6412         } else {
6413                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6414                 sd->cache_nice_tries = 1;
6415                 sd->busy_idx = 2;
6416                 sd->idle_idx = 1;
6417         }
6418
6419         sd->private = &tl->data;
6420
6421         return sd;
6422 }
6423
6424 /*
6425  * Topology list, bottom-up.
6426  */
6427 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6428 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6429         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6430 #endif
6431 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6432         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6433 #endif
6434         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6435         { NULL, },
6436 };
6437
6438 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6439
6440 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6441         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6442
6443 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6444 {
6445         sched_domain_topology = tl;
6446 }
6447
6448 #ifdef CONFIG_NUMA
6449
6450 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6451 {
6452         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6453 }
6454
6455 static void sched_numa_warn(const char *str)
6456 {
6457         static int done = false;
6458         int i,j;
6459
6460         if (done)
6461                 return;
6462
6463         done = true;
6464
6465         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6466
6467         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6468                 printk(KERN_WARNING "  ");
6469                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6470                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6471                 printk(KERN_CONT "\n");
6472         }
6473         printk(KERN_WARNING "\n");
6474 }
6475
6476 bool find_numa_distance(int distance)
6477 {
6478         int i;
6479
6480         if (distance == node_distance(0, 0))
6481                 return true;
6482
6483         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6484                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6485                         return true;
6486         }
6487
6488         return false;
6489 }
6490
6491 /*
6492  * A system can have three types of NUMA topology:
6493  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6494  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6495  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6496  *
6497  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6498  * topology lies in whether communication between not directly
6499  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6500  * could run), or through backplane controllers. This affects
6501  * placement of programs.
6502  *
6503  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6504  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6505  *   is directly connected.
6506  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6507  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6508  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6509  */
6510 static void init_numa_topology_type(void)
6511 {
6512         int a, b, c, n;
6513
6514         n = sched_max_numa_distance;
6515
6516         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6517                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6518                 return;
6519         }
6520
6521         for_each_online_node(a) {
6522                 for_each_online_node(b) {
6523                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6524                         if (node_distance(a, b) < n)
6525                                 continue;
6526
6527                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6528                         for_each_online_node(c) {
6529                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6530                                     node_distance(b, c) < n) {
6531                                         sched_numa_topology_type =
6532                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6533                                         return;
6534                                 }
6535                         }
6536
6537                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6538                         return;
6539                 }
6540         }
6541 }
6542
6543 static void sched_init_numa(void)
6544 {
6545         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6546         struct sched_domain_topology_level *tl;
6547         int level = 0;
6548         int i, j, k;
6549
6550         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6551         if (!sched_domains_numa_distance)
6552                 return;
6553
6554         /*
6555          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6556          * unique distances in the node_distance() table.
6557          *
6558          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6559          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6560          */
6561         next_distance = curr_distance;
6562         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6563                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6564                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6565                                 int distance = node_distance(i, k);
6566
6567                                 if (distance > curr_distance &&
6568                                     (distance < next_distance ||
6569                                      next_distance == curr_distance))
6570                                         next_distance = distance;
6571
6572                                 /*
6573                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6574                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6575                                  * equally connected to A.
6576                                  */
6577                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6578                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6579
6580                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6581                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6582                         }
6583                         if (next_distance != curr_distance) {
6584                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6585                                 sched_domains_numa_levels = level;
6586                                 curr_distance = next_distance;
6587                         } else break;
6588                 }
6589
6590                 /*
6591                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6592                  */
6593                 if (!sched_debug())
6594                         break;
6595         }
6596
6597         if (!level)
6598                 return;
6599
6600         /*
6601          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6602          * identity distance node_distance(i,i).
6603          *
6604          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6605          * numbers.
6606          */
6607
6608         /*
6609          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6610          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6611          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6612          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6613          * in other functions.
6614          *
6615          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6616          */
6617         sched_domains_numa_levels = 0;
6618
6619         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6620         if (!sched_domains_numa_masks)
6621                 return;
6622
6623         /*
6624          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6625          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6626          */
6627         for (i = 0; i < level; i++) {
6628                 sched_domains_numa_masks[i] =
6629                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6630                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6631                         return;
6632
6633                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6634                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6635                         if (!mask)
6636                                 return;
6637
6638                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6639
6640                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6641                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6642                                         continue;
6643
6644                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6645                         }
6646                 }
6647         }
6648
6649         /* Compute default topology size */
6650         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6651
6652         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6653                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6654         if (!tl)
6655                 return;
6656
6657         /*
6658          * Copy the default topology bits..
6659          */
6660         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6661                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6662
6663         /*
6664          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6665          */
6666         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6667                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6668                         .mask = sd_numa_mask,
6669                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6670                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6671                         .numa_level = j,
6672                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6673                 };
6674         }
6675
6676         sched_domain_topology = tl;
6677
6678         sched_domains_numa_levels = level;
6679         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6680
6681         init_numa_topology_type();
6682 }
6683
6684 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6685 {
6686         int i, j;
6687         int node = cpu_to_node(cpu);
6688
6689         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6690                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6691                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6692                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6693                 }
6694         }
6695 }
6696
6697 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6698 {
6699         int i, j;
6700         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6701                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6702                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6703         }
6704 }
6705
6706 /*
6707  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6708  * are onlined.
6709  */
6710 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6711                                            unsigned long action,
6712                                            void *hcpu)
6713 {
6714         int cpu = (long)hcpu;
6715
6716         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6717         case CPU_ONLINE:
6718                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6719                 break;
6720
6721         case CPU_DEAD:
6722                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6723                 break;
6724
6725         default:
6726                 return NOTIFY_DONE;
6727         }
6728
6729         return NOTIFY_OK;
6730 }
6731 #else
6732 static inline void sched_init_numa(void)
6733 {
6734 }
6735
6736 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6737                                            unsigned long action,
6738                                            void *hcpu)
6739 {
6740         return 0;
6741 }
6742 #endif /* CONFIG_NUMA */
6743
6744 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6745 {
6746         struct sched_domain_topology_level *tl;
6747         int j;
6748
6749         for_each_sd_topology(tl) {
6750                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6751
6752                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6753                 if (!sdd->sd)
6754                         return -ENOMEM;
6755
6756                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6757                 if (!sdd->sg)
6758                         return -ENOMEM;
6759
6760                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6761                 if (!sdd->sgc)
6762                         return -ENOMEM;
6763
6764                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6765                         struct sched_domain *sd;
6766                         struct sched_group *sg;
6767                         struct sched_group_capacity *sgc;
6768
6769                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6770                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6771                         if (!sd)
6772                                 return -ENOMEM;
6773
6774                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6775
6776                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6777                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6778                         if (!sg)
6779                                 return -ENOMEM;
6780
6781                         sg->next = sg;
6782
6783                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6784
6785                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6786                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6787                         if (!sgc)
6788                                 return -ENOMEM;
6789
6790                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6791                 }
6792         }
6793
6794         return 0;
6795 }
6796
6797 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6798 {
6799         struct sched_domain_topology_level *tl;
6800         int j;
6801
6802         for_each_sd_topology(tl) {
6803                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6804
6805                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6806                         struct sched_domain *sd;
6807
6808                         if (sdd->sd) {
6809                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6810                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6811                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6812                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6813                         }
6814
6815                         if (sdd->sg)
6816                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6817                         if (sdd->sgc)
6818                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6819                 }
6820                 free_percpu(sdd->sd);
6821                 sdd->sd = NULL;
6822                 free_percpu(sdd->sg);
6823                 sdd->sg = NULL;
6824                 free_percpu(sdd->sgc);
6825                 sdd->sgc = NULL;
6826         }
6827 }
6828
6829 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6830                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6831                 struct sched_domain *child, int cpu)
6832 {
6833         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6834         if (!sd)
6835                 return child;
6836
6837         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6838         if (child) {
6839                 sd->level = child->level + 1;
6840                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6841                 child->parent = sd;
6842                 sd->child = child;
6843
6844                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6845                                     sched_domain_span(sd))) {
6846                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6847 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6848                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6849                                         child->name, sd->name);
6850 #endif
6851                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6852                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6853                                    sched_domain_span(sd),
6854                                    sched_domain_span(child));
6855                 }
6856
6857         }
6858         set_domain_attribute(sd, attr);
6859
6860         return sd;
6861 }
6862
6863 /*
6864  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6865  * to the individual cpus
6866  */
6867 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6868                                struct sched_domain_attr *attr)
6869 {
6870         enum s_alloc alloc_state;
6871         struct sched_domain *sd;
6872         struct s_data d;
6873         int i, ret = -ENOMEM;
6874
6875         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6876         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6877                 goto error;
6878
6879         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6880         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6881                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6882
6883                 sd = NULL;
6884                 for_each_sd_topology(tl) {
6885                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6886                         if (tl == sched_domain_topology)
6887                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6888                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6889                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6890                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6891                                 break;
6892                 }
6893         }
6894
6895         /* Build the groups for the domains */
6896         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6897                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6898                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6899                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6900                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6901                                         goto error;
6902                         } else {
6903                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6904                                         goto error;
6905                         }
6906                 }
6907         }
6908
6909         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6910         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6911                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6912                         continue;
6913
6914                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6915                         claim_allocations(i, sd);
6916                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6917                 }
6918         }
6919
6920         /* Attach the domains */
6921         rcu_read_lock();
6922         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6923                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6924                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6925         }
6926         rcu_read_unlock();
6927
6928         ret = 0;
6929 error:
6930         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6931         return ret;
6932 }
6933
6934 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6935 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6936 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6937                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6938
6939 /*
6940  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6941  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6942  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6943  */
6944 static cpumask_var_t fallback_doms;
6945
6946 /*
6947  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6948  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6949  * or 0 if it stayed the same.
6950  */
6951 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6952 {
6953         return 0;
6954 }
6955
6956 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6957 {
6958         int i;
6959         cpumask_var_t *doms;
6960
6961         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6962         if (!doms)
6963                 return NULL;
6964         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6965                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6966                         free_sched_domains(doms, i);
6967                         return NULL;
6968                 }
6969         }
6970         return doms;
6971 }
6972
6973 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6974 {
6975         unsigned int i;
6976         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6977                 free_cpumask_var(doms[i]);
6978         kfree(doms);
6979 }
6980
6981 /*
6982  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6983  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6984  * exclude other special cases in the future.
6985  */
6986 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6987 {
6988         int err;
6989
6990         arch_update_cpu_topology();
6991         ndoms_cur = 1;
6992         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6993         if (!doms_cur)
6994                 doms_cur = &fallback_doms;
6995         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6996         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6997         register_sched_domain_sysctl();
6998
6999         return err;
7000 }
7001
7002 /*
7003  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7004  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7005  */
7006 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7007 {
7008         int i;
7009
7010         rcu_read_lock();
7011         for_each_cpu(i, cpu_map)
7012                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7013         rcu_read_unlock();
7014 }
7015
7016 /* handle null as "default" */
7017 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7018                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7019 {
7020         struct sched_domain_attr tmp;
7021
7022         /* fast path */
7023         if (!new && !cur)
7024                 return 1;
7025
7026         tmp = SD_ATTR_INIT;
7027         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7028                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7029                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7030 }
7031
7032 /*
7033  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7034  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7035  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7036  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7037  *
7038  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7039  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7040  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7041  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7042  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7043  * it as it is.
7044  *
7045  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7046  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7047  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7048  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7049  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7050  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7051  *
7052  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7053  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7054  * and it will not create the default domain.
7055  *
7056  * Call with hotplug lock held
7057  */
7058 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7059                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7060 {
7061         int i, j, n;
7062         int new_topology;
7063
7064         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7065
7066         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7067         unregister_sched_domain_sysctl();
7068
7069         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7070         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7071
7072         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7073
7074         /* Destroy deleted domains */
7075         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7076                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7077                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7078                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7079                                 goto match1;
7080                 }
7081                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7082                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7083 match1:
7084                 ;
7085         }
7086
7087         n = ndoms_cur;
7088         if (doms_new == NULL) {
7089                 n = 0;
7090                 doms_new = &fallback_doms;
7091                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7092                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7093         }
7094
7095         /* Build new domains */
7096         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7097                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7098                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7099                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7100                                 goto match2;
7101                 }
7102                 /* no match - add a new doms_new */
7103                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7104 match2:
7105                 ;
7106         }
7107
7108         /* Remember the new sched domains */
7109         if (doms_cur != &fallback_doms)
7110                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7111         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7112         doms_cur = doms_new;
7113         dattr_cur = dattr_new;
7114         ndoms_cur = ndoms_new;
7115
7116         register_sched_domain_sysctl();
7117
7118         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7119 }
7120
7121 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7122
7123 /*
7124  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7125  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7126  * around partition_sched_domains().
7127  *
7128  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7129  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7130  */
7131 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7132                              void *hcpu)
7133 {
7134         switch (action) {
7135         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7136         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7137
7138                 /*
7139                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7140                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7141                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7142                  * domain, ignoring cpusets.
7143                  */
7144                 num_cpus_frozen--;
7145                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7146                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7147                         break;
7148                 }
7149
7150                 /*
7151                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7152                  * restore the original sched domains by considering the
7153                  * cpuset configurations.
7154                  */
7155
7156         case CPU_ONLINE:
7157                 cpuset_update_active_cpus(true);
7158                 break;
7159         default:
7160                 return NOTIFY_DONE;
7161         }
7162         return NOTIFY_OK;
7163 }
7164
7165 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7166                                void *hcpu)
7167 {
7168         unsigned long flags;
7169         long cpu = (long)hcpu;
7170         struct dl_bw *dl_b;
7171         bool overflow;
7172         int cpus;
7173
7174         switch (action) {
7175         case CPU_DOWN_PREPARE:
7176                 rcu_read_lock_sched();
7177                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7178
7179                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7180                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7181                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7182                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7183
7184                 rcu_read_unlock_sched();
7185
7186                 if (overflow)
7187                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7188                 cpuset_update_active_cpus(false);
7189                 break;
7190         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7191                 num_cpus_frozen++;
7192                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7193                 break;
7194         default:
7195                 return NOTIFY_DONE;
7196         }
7197         return NOTIFY_OK;
7198 }
7199
7200 void __init sched_init_smp(void)
7201 {
7202         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7203
7204         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7205         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7206
7207         /* nohz_full won't take effect without isolating the cpus. */
7208         tick_nohz_full_add_cpus_to(cpu_isolated_map);
7209
7210         sched_init_numa();
7211
7212         /*
7213          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7214          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7215          * happen.
7216          */
7217         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7218         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7219         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7220         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7221                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7222         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7223
7224         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7225         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7226         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7227
7228         init_hrtick();
7229
7230         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7231         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7232                 BUG();
7233         sched_init_granularity();
7234         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7235
7236         init_sched_rt_class();
7237         init_sched_dl_class();
7238 }
7239 #else
7240 void __init sched_init_smp(void)
7241 {
7242         sched_init_granularity();
7243 }
7244 #endif /* CONFIG_SMP */
7245
7246 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7247 {
7248         return in_lock_functions(addr) ||
7249                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7250                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7251 }
7252
7253 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7254 /*
7255  * Default task group.
7256  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7257  */
7258 struct task_group root_task_group;
7259 LIST_HEAD(task_groups);
7260 #endif
7261
7262 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7263
7264 void __init sched_init(void)
7265 {
7266         int i, j;
7267         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7268
7269 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7270         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7271 #endif
7272 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7273         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7274 #endif
7275         if (alloc_size) {
7276                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7277
7278 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7279                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7280                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7281
7282                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7283                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7284
7285 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7286 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7287                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7288                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7289
7290                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7291                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7292
7293 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7294         }
7295 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7296         for_each_possible_cpu(i) {
7297                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7298                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7299         }
7300 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7301
7302         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7303                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7304         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7305                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7306
7307 #ifdef CONFIG_SMP
7308         init_defrootdomain();
7309 #endif
7310
7311 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7312         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7313                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7314 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7315
7316 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7317         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7318         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7319         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7320         autogroup_init(&init_task);
7321
7322 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7323
7324         for_each_possible_cpu(i) {
7325                 struct rq *rq;
7326
7327                 rq = cpu_rq(i);
7328                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7329                 rq->nr_running = 0;
7330                 rq->calc_load_active = 0;
7331                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7332                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7333                 init_rt_rq(&rq->rt);
7334                 init_dl_rq(&rq->dl);
7335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7336                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7337                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7338                 /*
7339                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7340                  *
7341                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7342                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7343                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7344                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7345                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7346                  * (se->load.weight).
7347                  *
7348                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7349                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7350                  * then A0's share of the cpu resource is:
7351                  *
7352                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7353                  *
7354                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7355                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7356                  */
7357                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7358                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7359 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7360
7361                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7362 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7363                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7364 #endif
7365
7366                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7367                         rq->cpu_load[j] = 0;
7368
7369                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7370
7371 #ifdef CONFIG_SMP
7372                 rq->sd = NULL;
7373                 rq->rd = NULL;
7374                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7375                 rq->balance_callback = NULL;
7376                 rq->active_balance = 0;
7377                 rq->next_balance = jiffies;
7378                 rq->push_cpu = 0;
7379                 rq->cpu = i;
7380                 rq->online = 0;
7381                 rq->idle_stamp = 0;
7382                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7383                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7384
7385                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7386
7387                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7388 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7389                 rq->nohz_flags = 0;
7390 #endif
7391 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7392                 rq->last_sched_tick = 0;
7393 #endif
7394 #endif
7395                 init_rq_hrtick(rq);
7396                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7397         }
7398
7399         set_load_weight(&init_task);
7400
7401 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7402         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7403 #endif
7404
7405         /*
7406          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7407          */
7408         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7409         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7410
7411         /*
7412          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7413          */
7414         current->sched_class = &fair_sched_class;
7415
7416         /*
7417          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7418          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7419          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7420          * when this runqueue becomes "idle".
7421          */
7422         init_idle(current, smp_processor_id());
7423
7424         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7425
7426 #ifdef CONFIG_SMP
7427         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7428         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7429         if (cpu_isolated_map == NULL)
7430                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7431         idle_thread_set_boot_cpu();
7432         set_cpu_rq_start_time();
7433 #endif
7434         init_sched_fair_class();
7435
7436         scheduler_running = 1;
7437 }
7438
7439 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7440 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7441 {
7442         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7443
7444         return (nested == preempt_offset);
7445 }
7446
7447 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7448 {
7449         /*
7450          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7451          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7452          * otherwise we will destroy state.
7453          */
7454         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7455                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7456                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7457                         current->state,
7458                         (void *)current->task_state_change,
7459                         (void *)current->task_state_change);
7460
7461         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7462 }
7463 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7464
7465 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7466 {
7467         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7468
7469         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7470         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7471              !is_idle_task(current)) ||
7472             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7473                 return;
7474         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7475                 return;
7476         prev_jiffy = jiffies;
7477
7478         printk(KERN_ERR
7479                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7480                         file, line);
7481         printk(KERN_ERR
7482                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7483                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7484                         current->pid, current->comm);
7485
7486         if (task_stack_end_corrupted(current))
7487                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7488
7489         debug_show_held_locks(current);
7490         if (irqs_disabled())
7491                 print_irqtrace_events(current);
7492 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7493         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7494                 pr_err("Preemption disabled at:");
7495                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7496                 pr_cont("\n");
7497         }
7498 #endif
7499         dump_stack();
7500 }
7501 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7502 #endif
7503
7504 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7505 void normalize_rt_tasks(void)
7506 {
7507         struct task_struct *g, *p;
7508         struct sched_attr attr = {
7509                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7510         };
7511
7512         read_lock(&tasklist_lock);
7513         for_each_process_thread(g, p) {
7514                 /*
7515                  * Only normalize user tasks:
7516                  */
7517                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7518                         continue;
7519
7520                 p->se.exec_start                = 0;
7521 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7522                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7523                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7524                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7525 #endif
7526
7527                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7528                         /*
7529                          * Renice negative nice level userspace
7530                          * tasks back to 0:
7531                          */
7532                         if (task_nice(p) < 0)
7533                                 set_user_nice(p, 0);
7534                         continue;
7535                 }
7536
7537                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7538         }
7539         read_unlock(&tasklist_lock);
7540 }
7541
7542 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7543
7544 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7545 /*
7546  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7547  *
7548  * They can only be called when the whole system has been
7549  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7550  * activity can take place. Using them for anything else would
7551  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7552  * under any other configuration.
7553  */
7554
7555 /**
7556  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7557  * @cpu: the processor in question.
7558  *
7559  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7560  *
7561  * Return: The current task for @cpu.
7562  */
7563 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7564 {
7565         return cpu_curr(cpu);
7566 }
7567
7568 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7569
7570 #ifdef CONFIG_IA64
7571 /**
7572  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7573  * @cpu: the processor in question.
7574  * @p: the task pointer to set.
7575  *
7576  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7577  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7578  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7579  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7580  * and caller must save the original value of the current task (see
7581  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7582  * re-starting the system.
7583  *
7584  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7585  */
7586 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7587 {
7588         cpu_curr(cpu) = p;
7589 }
7590
7591 #endif
7592
7593 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7594 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7595 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7596
7597 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7598 {
7599         free_fair_sched_group(tg);
7600         free_rt_sched_group(tg);
7601         autogroup_free(tg);
7602         kfree(tg);
7603 }
7604
7605 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7606 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7607 {
7608         struct task_group *tg;
7609
7610         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7611         if (!tg)
7612                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7613
7614         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7615                 goto err;
7616
7617         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7618                 goto err;
7619
7620         return tg;
7621
7622 err:
7623         free_sched_group(tg);
7624         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7625 }
7626
7627 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7628 {
7629         unsigned long flags;
7630
7631         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7632         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7633
7634         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7635
7636         tg->parent = parent;
7637         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7638         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7639         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7640 }
7641
7642 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7643 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7644 {
7645         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7646         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7647 }
7648
7649 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7650 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7651 {
7652         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7653         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7654 }
7655
7656 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7657 {
7658         unsigned long flags;
7659         int i;
7660
7661         /* end participation in shares distribution */
7662         for_each_possible_cpu(i)
7663                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7664
7665         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7666         list_del_rcu(&tg->list);
7667         list_del_rcu(&tg->siblings);
7668         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7669 }
7670
7671 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7672  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7673  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7674  *      reflect its new group.
7675  */
7676 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7677 {
7678         struct task_group *tg;
7679         int queued, running;
7680         unsigned long flags;
7681         struct rq *rq;
7682
7683         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7684
7685         running = task_current(rq, tsk);
7686         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7687
7688         if (queued)
7689                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7690         if (unlikely(running))
7691                 put_prev_task(rq, tsk);
7692
7693         /*
7694          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7695          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7696          * to prevent lockdep warnings.
7697          */
7698         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7699                           struct task_group, css);
7700         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7701         tsk->sched_task_group = tg;
7702
7703 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7704         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7705                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, queued);
7706         else
7707 #endif
7708                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7709
7710         if (unlikely(running))
7711                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7712         if (queued)
7713                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7714
7715         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7716 }
7717 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7718
7719 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7720 /*
7721  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7722  */
7723 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7724
7725 /* Must be called with tasklist_lock held */
7726 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7727 {
7728         struct task_struct *g, *p;
7729
7730         /*
7731          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7732          */
7733         if (task_group_is_autogroup(tg))
7734                 return 0;
7735
7736         for_each_process_thread(g, p) {
7737                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7738                         return 1;
7739         }
7740
7741         return 0;
7742 }
7743
7744 struct rt_schedulable_data {
7745         struct task_group *tg;
7746         u64 rt_period;
7747         u64 rt_runtime;
7748 };
7749
7750 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7751 {
7752         struct rt_schedulable_data *d = data;
7753         struct task_group *child;
7754         unsigned long total, sum = 0;
7755         u64 period, runtime;
7756
7757         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7758         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7759
7760         if (tg == d->tg) {
7761                 period = d->rt_period;
7762                 runtime = d->rt_runtime;
7763         }
7764
7765         /*
7766          * Cannot have more runtime than the period.
7767          */
7768         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7769                 return -EINVAL;
7770
7771         /*
7772          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7773          */
7774         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7775                 return -EBUSY;
7776
7777         total = to_ratio(period, runtime);
7778
7779         /*
7780          * Nobody can have more than the global setting allows.
7781          */
7782         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7783                 return -EINVAL;
7784
7785         /*
7786          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7787          */
7788         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7789                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7790                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7791
7792                 if (child == d->tg) {
7793                         period = d->rt_period;
7794                         runtime = d->rt_runtime;
7795                 }
7796
7797                 sum += to_ratio(period, runtime);
7798         }
7799
7800         if (sum > total)
7801                 return -EINVAL;
7802
7803         return 0;
7804 }
7805
7806 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7807 {
7808         int ret;
7809
7810         struct rt_schedulable_data data = {
7811                 .tg = tg,
7812                 .rt_period = period,
7813                 .rt_runtime = runtime,
7814         };
7815
7816         rcu_read_lock();
7817         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7818         rcu_read_unlock();
7819
7820         return ret;
7821 }
7822
7823 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7824                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7825 {
7826         int i, err = 0;
7827
7828         /*
7829          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7830          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7831          */
7832         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7833                 return -EINVAL;
7834
7835         /* No period doesn't make any sense. */
7836         if (rt_period == 0)
7837                 return -EINVAL;
7838
7839         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7840         read_lock(&tasklist_lock);
7841         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7842         if (err)
7843                 goto unlock;
7844
7845         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7846         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7847         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7848
7849         for_each_possible_cpu(i) {
7850                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7851
7852                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7853                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7854                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7855         }
7856         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7857 unlock:
7858         read_unlock(&tasklist_lock);
7859         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7860
7861         return err;
7862 }
7863
7864 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7865 {
7866         u64 rt_runtime, rt_period;
7867
7868         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7869         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7870         if (rt_runtime_us < 0)
7871                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7872
7873         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7874 }
7875
7876 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7877 {
7878         u64 rt_runtime_us;
7879
7880         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7881                 return -1;
7882
7883         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7884         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7885         return rt_runtime_us;
7886 }
7887
7888 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7889 {
7890         u64 rt_runtime, rt_period;
7891
7892         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7893         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7894
7895         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7896 }
7897
7898 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7899 {
7900         u64 rt_period_us;
7901
7902         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7903         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7904         return rt_period_us;
7905 }
7906 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7907
7908 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7909 static int sched_rt_global_constraints(void)
7910 {
7911         int ret = 0;
7912
7913         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7914         read_lock(&tasklist_lock);
7915         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7916         read_unlock(&tasklist_lock);
7917         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7918
7919         return ret;
7920 }
7921
7922 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7923 {
7924         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7925         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7926                 return 0;
7927
7928         return 1;
7929 }
7930
7931 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7932 static int sched_rt_global_constraints(void)
7933 {
7934         unsigned long flags;
7935         int i, ret = 0;
7936
7937         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7938         for_each_possible_cpu(i) {
7939                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7940
7941                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7942                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7943                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7944         }
7945         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7946
7947         return ret;
7948 }
7949 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7950
7951 static int sched_dl_global_validate(void)
7952 {
7953         u64 runtime = global_rt_runtime();
7954         u64 period = global_rt_period();
7955         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7956         struct dl_bw *dl_b;
7957         int cpu, ret = 0;
7958         unsigned long flags;
7959
7960         /*
7961          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7962          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7963          * any of the root_domains.
7964          *
7965          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7966          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7967          * solutions is welcome!
7968          */
7969         for_each_possible_cpu(cpu) {
7970                 rcu_read_lock_sched();
7971                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7972
7973                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7974                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7975                         ret = -EBUSY;
7976                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7977
7978                 rcu_read_unlock_sched();
7979
7980                 if (ret)
7981                         break;
7982         }
7983
7984         return ret;
7985 }
7986
7987 static void sched_dl_do_global(void)
7988 {
7989         u64 new_bw = -1;
7990         struct dl_bw *dl_b;
7991         int cpu;
7992         unsigned long flags;
7993
7994         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7995         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7996
7997         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7998                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7999
8000         /*
8001          * FIXME: As above...
8002          */
8003         for_each_possible_cpu(cpu) {
8004                 rcu_read_lock_sched();
8005                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8006
8007                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8008                 dl_b->bw = new_bw;
8009                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8010
8011                 rcu_read_unlock_sched();
8012         }
8013 }
8014
8015 static int sched_rt_global_validate(void)
8016 {
8017         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8018                 return -EINVAL;
8019
8020         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8021                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8022                 return -EINVAL;
8023
8024         return 0;
8025 }
8026
8027 static void sched_rt_do_global(void)
8028 {
8029         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8030         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8031 }
8032
8033 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8034                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8035                 loff_t *ppos)
8036 {
8037         int old_period, old_runtime;
8038         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8039         int ret;
8040
8041         mutex_lock(&mutex);
8042         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8043         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8044
8045         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8046
8047         if (!ret && write) {
8048                 ret = sched_rt_global_validate();
8049                 if (ret)
8050                         goto undo;
8051
8052                 ret = sched_dl_global_validate();
8053                 if (ret)
8054                         goto undo;
8055
8056                 ret = sched_rt_global_constraints();
8057                 if (ret)
8058                         goto undo;
8059
8060                 sched_rt_do_global();
8061                 sched_dl_do_global();
8062         }
8063         if (0) {
8064 undo:
8065                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8066                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8067         }
8068         mutex_unlock(&mutex);
8069
8070         return ret;
8071 }
8072
8073 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8074                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8075                 loff_t *ppos)
8076 {
8077         int ret;
8078         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8079
8080         mutex_lock(&mutex);
8081         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8082         /* make sure that internally we keep jiffies */
8083         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8084         if (!ret && write) {
8085                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8086                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8087         }
8088         mutex_unlock(&mutex);
8089         return ret;
8090 }
8091
8092 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8093
8094 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8095 {
8096         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8097 }
8098
8099 static struct cgroup_subsys_state *
8100 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8101 {
8102         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8103         struct task_group *tg;
8104
8105         if (!parent) {
8106                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8107                 return &root_task_group.css;
8108         }
8109
8110         tg = sched_create_group(parent);
8111         if (IS_ERR(tg))
8112                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8113
8114         return &tg->css;
8115 }
8116
8117 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8118 {
8119         struct task_group *tg = css_tg(css);
8120         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8121
8122         if (parent)
8123                 sched_online_group(tg, parent);
8124         return 0;
8125 }
8126
8127 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8128 {
8129         struct task_group *tg = css_tg(css);
8130
8131         sched_destroy_group(tg);
8132 }
8133
8134 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8135 {
8136         struct task_group *tg = css_tg(css);
8137
8138         sched_offline_group(tg);
8139 }
8140
8141 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8142 {
8143         sched_move_task(task);
8144 }
8145
8146 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8147                                  struct cgroup_taskset *tset)
8148 {
8149         struct task_struct *task;
8150
8151         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
8152 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8153                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8154                         return -EINVAL;
8155 #else
8156                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8157                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8158                         return -EINVAL;
8159 #endif
8160         }
8161         return 0;
8162 }
8163
8164 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8165                               struct cgroup_taskset *tset)
8166 {
8167         struct task_struct *task;
8168
8169         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
8170                 sched_move_task(task);
8171 }
8172
8173 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
8174                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
8175                             struct task_struct *task)
8176 {
8177         /*
8178          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
8179          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
8180          * trying to poke a half freed task state from generic code.
8181          */
8182         if (!(task->flags & PF_EXITING))
8183                 return;
8184
8185         sched_move_task(task);
8186 }
8187
8188 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8189 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8190                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8191 {
8192         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8193 }
8194
8195 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8196                                struct cftype *cft)
8197 {
8198         struct task_group *tg = css_tg(css);
8199
8200         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8201 }
8202
8203 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8204 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8205
8206 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8207 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8208
8209 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8210
8211 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8212 {
8213         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8214         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8215
8216         if (tg == &root_task_group)
8217                 return -EINVAL;
8218
8219         /*
8220          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8221          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8222          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8223          */
8224         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8225                 return -EINVAL;
8226
8227         /*
8228          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8229          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8230          * feasibility.
8231          */
8232         if (period > max_cfs_quota_period)
8233                 return -EINVAL;
8234
8235         /*
8236          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8237          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8238          */
8239         get_online_cpus();
8240         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8241         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8242         if (ret)
8243                 goto out_unlock;
8244
8245         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8246         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8247         /*
8248          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8249          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8250          */
8251         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8252                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8253         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8254         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8255         cfs_b->quota = quota;
8256
8257         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8258         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8259         if (runtime_enabled)
8260                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8261         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8262
8263         for_each_online_cpu(i) {
8264                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8265                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8266
8267                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8268                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8269                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8270
8271                 if (cfs_rq->throttled)
8272                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8273                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8274         }
8275         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8276                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8277 out_unlock:
8278         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8279         put_online_cpus();
8280
8281         return ret;
8282 }
8283
8284 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8285 {
8286         u64 quota, period;
8287
8288         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8289         if (cfs_quota_us < 0)
8290                 quota = RUNTIME_INF;
8291         else
8292                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8293
8294         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8295 }
8296
8297 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8298 {
8299         u64 quota_us;
8300
8301         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8302                 return -1;
8303
8304         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8305         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8306
8307         return quota_us;
8308 }
8309
8310 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8311 {
8312         u64 quota, period;
8313
8314         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8315         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8316
8317         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8318 }
8319
8320 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8321 {
8322         u64 cfs_period_us;
8323
8324         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8325         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8326
8327         return cfs_period_us;
8328 }
8329
8330 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8331                                   struct cftype *cft)
8332 {
8333         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8334 }
8335
8336 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8337                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8338 {
8339         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8340 }
8341
8342 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8343                                    struct cftype *cft)
8344 {
8345         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8346 }
8347
8348 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8349                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8350 {
8351         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8352 }
8353
8354 struct cfs_schedulable_data {
8355         struct task_group *tg;
8356         u64 period, quota;
8357 };
8358
8359 /*
8360  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8361  * note: units are usecs
8362  */
8363 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8364                                struct cfs_schedulable_data *d)
8365 {
8366         u64 quota, period;
8367
8368         if (tg == d->tg) {
8369                 period = d->period;
8370                 quota = d->quota;
8371         } else {
8372                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8373                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8374         }
8375
8376         /* note: these should typically be equivalent */
8377         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8378                 return RUNTIME_INF;
8379
8380         return to_ratio(period, quota);
8381 }
8382
8383 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8384 {
8385         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8386         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8387         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8388
8389         if (!tg->parent) {
8390                 quota = RUNTIME_INF;
8391         } else {
8392                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8393
8394                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8395                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8396
8397                 /*
8398                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8399                  * limit is set
8400                  */
8401                 if (quota == RUNTIME_INF)
8402                         quota = parent_quota;
8403                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8404                         return -EINVAL;
8405         }
8406         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8407
8408         return 0;
8409 }
8410
8411 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8412 {
8413         int ret;
8414         struct cfs_schedulable_data data = {
8415                 .tg = tg,
8416                 .period = period,
8417                 .quota = quota,
8418         };
8419
8420         if (quota != RUNTIME_INF) {
8421                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8422                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8423         }
8424
8425         rcu_read_lock();
8426         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8427         rcu_read_unlock();
8428
8429         return ret;
8430 }
8431
8432 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8433 {
8434         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8435         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8436
8437         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8438         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8439         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8440
8441         return 0;
8442 }
8443 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8444 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8445
8446 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8447 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8448                                 struct cftype *cft, s64 val)
8449 {
8450         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8451 }
8452
8453 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8454                                struct cftype *cft)
8455 {
8456         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8457 }
8458
8459 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8460                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8461 {
8462         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8463 }
8464
8465 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8466                                    struct cftype *cft)
8467 {
8468         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8469 }
8470 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8471
8472 static struct cftype cpu_files[] = {
8473 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8474         {
8475                 .name = "shares",
8476                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8477                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8478         },
8479 #endif
8480 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8481         {
8482                 .name = "cfs_quota_us",
8483                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8484                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8485         },
8486         {
8487                 .name = "cfs_period_us",
8488                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8489                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8490         },
8491         {
8492                 .name = "stat",
8493                 .seq_show = cpu_stats_show,
8494         },
8495 #endif
8496 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8497         {
8498                 .name = "rt_runtime_us",
8499                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8500                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8501         },
8502         {
8503                 .name = "rt_period_us",
8504                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8505                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8506         },
8507 #endif
8508         { }     /* terminate */
8509 };
8510
8511 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8512         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8513         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8514         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8515         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8516         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8517         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8518         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8519         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8520         .legacy_cftypes = cpu_files,
8521         .early_init     = 1,
8522 };
8523
8524 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8525
8526 void dump_cpu_task(int cpu)
8527 {
8528         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8529         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8530 }