]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
Merge branch 'fixes-rc1' into omap-for-v4.3/fixes
[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 bool single_task_running(void)
2671 {
2672         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2673                 return true;
2674         else
2675                 return false;
2676 }
2677 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2678
2679 unsigned long long nr_context_switches(void)
2680 {
2681         int i;
2682         unsigned long long sum = 0;
2683
2684         for_each_possible_cpu(i)
2685                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2686
2687         return sum;
2688 }
2689
2690 unsigned long nr_iowait(void)
2691 {
2692         unsigned long i, sum = 0;
2693
2694         for_each_possible_cpu(i)
2695                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2696
2697         return sum;
2698 }
2699
2700 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2701 {
2702         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2703         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2704 }
2705
2706 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2707 {
2708         struct rq *rq = this_rq();
2709         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2710         *load = rq->load.weight;
2711 }
2712
2713 #ifdef CONFIG_SMP
2714
2715 /*
2716  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2717  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2718  */
2719 void sched_exec(void)
2720 {
2721         struct task_struct *p = current;
2722         unsigned long flags;
2723         int dest_cpu;
2724
2725         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2726         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2727         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2728                 goto unlock;
2729
2730         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2731                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2732
2733                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2734                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2735                 return;
2736         }
2737 unlock:
2738         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2739 }
2740
2741 #endif
2742
2743 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2744 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2745
2746 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2747 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2748
2749 /*
2750  * Return accounted runtime for the task.
2751  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2752  * pending runtime that have not been accounted yet.
2753  */
2754 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2755 {
2756         unsigned long flags;
2757         struct rq *rq;
2758         u64 ns;
2759
2760 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2761         /*
2762          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2763          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2764          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2765          *
2766          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2767          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2768          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2769          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2770          * been accounted, so we're correct here as well.
2771          */
2772         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2773                 return p->se.sum_exec_runtime;
2774 #endif
2775
2776         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2777         /*
2778          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2779          * project cycles that may never be accounted to this
2780          * thread, breaking clock_gettime().
2781          */
2782         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2783                 update_rq_clock(rq);
2784                 p->sched_class->update_curr(rq);
2785         }
2786         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2787         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2788
2789         return ns;
2790 }
2791
2792 /*
2793  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2794  * We call it with interrupts disabled.
2795  */
2796 void scheduler_tick(void)
2797 {
2798         int cpu = smp_processor_id();
2799         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2800         struct task_struct *curr = rq->curr;
2801
2802         sched_clock_tick();
2803
2804         raw_spin_lock(&rq->lock);
2805         update_rq_clock(rq);
2806         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2807         update_cpu_load_active(rq);
2808         calc_global_load_tick(rq);
2809         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2810
2811         perf_event_task_tick();
2812
2813 #ifdef CONFIG_SMP
2814         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2815         trigger_load_balance(rq);
2816 #endif
2817         rq_last_tick_reset(rq);
2818 }
2819
2820 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2821 /**
2822  * scheduler_tick_max_deferment
2823  *
2824  * Keep at least one tick per second when a single
2825  * active task is running because the scheduler doesn't
2826  * yet completely support full dynticks environment.
2827  *
2828  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2829  * balancing, etc... continue to move forward, even
2830  * with a very low granularity.
2831  *
2832  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2833  */
2834 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2835 {
2836         struct rq *rq = this_rq();
2837         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2838
2839         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2840
2841         if (time_before_eq(next, now))
2842                 return 0;
2843
2844         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2845 }
2846 #endif
2847
2848 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2849 {
2850         if (in_lock_functions(addr)) {
2851                 addr = CALLER_ADDR2;
2852                 if (in_lock_functions(addr))
2853                         addr = CALLER_ADDR3;
2854         }
2855         return addr;
2856 }
2857
2858 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2859                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2860
2861 void preempt_count_add(int val)
2862 {
2863 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2864         /*
2865          * Underflow?
2866          */
2867         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2868                 return;
2869 #endif
2870         __preempt_count_add(val);
2871 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2872         /*
2873          * Spinlock count overflowing soon?
2874          */
2875         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2876                                 PREEMPT_MASK - 10);
2877 #endif
2878         if (preempt_count() == val) {
2879                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2880 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2881                 current->preempt_disable_ip = ip;
2882 #endif
2883                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2884         }
2885 }
2886 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2887 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2888
2889 void preempt_count_sub(int val)
2890 {
2891 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2892         /*
2893          * Underflow?
2894          */
2895         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2896                 return;
2897         /*
2898          * Is the spinlock portion underflowing?
2899          */
2900         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2901                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2902                 return;
2903 #endif
2904
2905         if (preempt_count() == val)
2906                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2907         __preempt_count_sub(val);
2908 }
2909 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2910 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2911
2912 #endif
2913
2914 /*
2915  * Print scheduling while atomic bug:
2916  */
2917 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2918 {
2919         if (oops_in_progress)
2920                 return;
2921
2922         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2923                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2924
2925         debug_show_held_locks(prev);
2926         print_modules();
2927         if (irqs_disabled())
2928                 print_irqtrace_events(prev);
2929 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2930         if (in_atomic_preempt_off()) {
2931                 pr_err("Preemption disabled at:");
2932                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2933                 pr_cont("\n");
2934         }
2935 #endif
2936         dump_stack();
2937         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2938 }
2939
2940 /*
2941  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2942  */
2943 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2944 {
2945 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2946         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2947 #endif
2948         /*
2949          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2950          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2951          * if we are scheduling when we should not.
2952          */
2953         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2954                 __schedule_bug(prev);
2955         rcu_sleep_check();
2956
2957         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2958
2959         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2960 }
2961
2962 /*
2963  * Pick up the highest-prio task:
2964  */
2965 static inline struct task_struct *
2966 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2967 {
2968         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2969         struct task_struct *p;
2970
2971         /*
2972          * Optimization: we know that if all tasks are in
2973          * the fair class we can call that function directly:
2974          */
2975         if (likely(prev->sched_class == class &&
2976                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2977                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2978                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2979                         goto again;
2980
2981                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2982                 if (unlikely(!p))
2983                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2984
2985                 return p;
2986         }
2987
2988 again:
2989         for_each_class(class) {
2990                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2991                 if (p) {
2992                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2993                                 goto again;
2994                         return p;
2995                 }
2996         }
2997
2998         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2999 }
3000
3001 /*
3002  * __schedule() is the main scheduler function.
3003  *
3004  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3005  *
3006  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3007  *
3008  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3009  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3010  *
3011  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3012  *      interrupt handler scheduler_tick().
3013  *
3014  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3015  *      task to the run-queue and that's it.
3016  *
3017  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3018  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3019  *      called on the nearest possible occasion:
3020  *
3021  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3022  *
3023  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3024  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3025  *           spin_unlock()!)
3026  *
3027  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3028  *           preemptible context
3029  *
3030  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3031  *         then at the next:
3032  *
3033  *          - cond_resched() call
3034  *          - explicit schedule() call
3035  *          - return from syscall or exception to user-space
3036  *          - return from interrupt-handler to user-space
3037  *
3038  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3039  */
3040 static void __sched __schedule(void)
3041 {
3042         struct task_struct *prev, *next;
3043         unsigned long *switch_count;
3044         struct rq *rq;
3045         int cpu;
3046
3047         cpu = smp_processor_id();
3048         rq = cpu_rq(cpu);
3049         rcu_note_context_switch();
3050         prev = rq->curr;
3051
3052         schedule_debug(prev);
3053
3054         if (sched_feat(HRTICK))
3055                 hrtick_clear(rq);
3056
3057         /*
3058          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3059          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3060          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3061          */
3062         smp_mb__before_spinlock();
3063         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3064         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3065
3066         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3067
3068         switch_count = &prev->nivcsw;
3069         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3070                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3071                         prev->state = TASK_RUNNING;
3072                 } else {
3073                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3074                         prev->on_rq = 0;
3075
3076                         /*
3077                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3078                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3079                          * concurrency.
3080                          */
3081                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3082                                 struct task_struct *to_wakeup;
3083
3084                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3085                                 if (to_wakeup)
3086                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3087                         }
3088                 }
3089                 switch_count = &prev->nvcsw;
3090         }
3091
3092         if (task_on_rq_queued(prev))
3093                 update_rq_clock(rq);
3094
3095         next = pick_next_task(rq, prev);
3096         clear_tsk_need_resched(prev);
3097         clear_preempt_need_resched();
3098         rq->clock_skip_update = 0;
3099
3100         if (likely(prev != next)) {
3101                 rq->nr_switches++;
3102                 rq->curr = next;
3103                 ++*switch_count;
3104
3105                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3106                 cpu = cpu_of(rq);
3107         } else {
3108                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3109                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3110         }
3111
3112         balance_callback(rq);
3113 }
3114
3115 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3116 {
3117         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3118                 return;
3119         /*
3120          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3121          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3122          */
3123         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3124                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3125 }
3126
3127 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3128 {
3129         struct task_struct *tsk = current;
3130
3131         sched_submit_work(tsk);
3132         do {
3133                 preempt_disable();
3134                 __schedule();
3135                 sched_preempt_enable_no_resched();
3136         } while (need_resched());
3137 }
3138 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3139
3140 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3141 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3142 {
3143         /*
3144          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3145          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3146          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3147          * we find a better solution.
3148          *
3149          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3150          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3151          * too frequently to make sense yet.
3152          */
3153         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3154         schedule();
3155         exception_exit(prev_state);
3156 }
3157 #endif
3158
3159 /**
3160  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3161  *
3162  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3163  */
3164 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3165 {
3166         sched_preempt_enable_no_resched();
3167         schedule();
3168         preempt_disable();
3169 }
3170
3171 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3172 {
3173         do {
3174                 preempt_active_enter();
3175                 __schedule();
3176                 preempt_active_exit();
3177
3178                 /*
3179                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3180                  * between schedule and now.
3181                  */
3182         } while (need_resched());
3183 }
3184
3185 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3186 /*
3187  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3188  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3189  * occur there and call schedule directly.
3190  */
3191 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3192 {
3193         /*
3194          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3195          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3196          */
3197         if (likely(!preemptible()))
3198                 return;
3199
3200         preempt_schedule_common();
3201 }
3202 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3203 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3204
3205 /**
3206  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3207  *
3208  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3209  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3210  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3211  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3212  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3213  * to be called when the system is still in usermode.
3214  *
3215  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3216  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3217  * calling the scheduler.
3218  */
3219 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3220 {
3221         enum ctx_state prev_ctx;
3222
3223         if (likely(!preemptible()))
3224                 return;
3225
3226         do {
3227                 /*
3228                  * Use raw __prempt_count() ops that don't call function.
3229                  * We can't call functions before disabling preemption which
3230                  * disarm preemption tracing recursions.
3231                  */
3232                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3233                 barrier();
3234                 /*
3235                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3236                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3237                  * an infinite recursion.
3238                  */
3239                 prev_ctx = exception_enter();
3240                 __schedule();
3241                 exception_exit(prev_ctx);
3242
3243                 barrier();
3244                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3245         } while (need_resched());
3246 }
3247 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3248
3249 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3250
3251 /*
3252  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3253  * off of irq context.
3254  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3255  * protect us against recursive calling from irq.
3256  */
3257 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3258 {
3259         enum ctx_state prev_state;
3260
3261         /* Catch callers which need to be fixed */
3262         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3263
3264         prev_state = exception_enter();
3265
3266         do {
3267                 preempt_active_enter();
3268                 local_irq_enable();
3269                 __schedule();
3270                 local_irq_disable();
3271                 preempt_active_exit();
3272         } while (need_resched());
3273
3274         exception_exit(prev_state);
3275 }
3276
3277 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3278                           void *key)
3279 {
3280         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3281 }
3282 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3283
3284 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3285
3286 /*
3287  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3288  * @p: task
3289  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3290  *
3291  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3292  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3293  *
3294  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3295  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3296  */
3297 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3298 {
3299         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3300         struct rq *rq;
3301         const struct sched_class *prev_class;
3302
3303         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3304
3305         rq = __task_rq_lock(p);
3306
3307         /*
3308          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3309          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3310          *
3311          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3312          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3313          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3314          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3315          * with interrupts disabled and will complete the lock
3316          * protected section without being interrupted. So there is no
3317          * real need to boost.
3318          */
3319         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3320                 WARN_ON(p != rq->curr);
3321                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3322                 goto out_unlock;
3323         }
3324
3325         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3326         oldprio = p->prio;
3327         prev_class = p->sched_class;
3328         queued = task_on_rq_queued(p);
3329         running = task_current(rq, p);
3330         if (queued)
3331                 dequeue_task(rq, p, 0);
3332         if (running)
3333                 put_prev_task(rq, p);
3334
3335         /*
3336          * Boosting condition are:
3337          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3338          *      --> -dl task blocks on mutex A
3339          *
3340          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3341          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3342          *          running task
3343          */
3344         if (dl_prio(prio)) {
3345                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3346                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3347                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3348                         p->dl.dl_boosted = 1;
3349                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3350                 } else
3351                         p->dl.dl_boosted = 0;
3352                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3353         } else if (rt_prio(prio)) {
3354                 if (dl_prio(oldprio))
3355                         p->dl.dl_boosted = 0;
3356                 if (oldprio < prio)
3357                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3358                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3359         } else {
3360                 if (dl_prio(oldprio))
3361                         p->dl.dl_boosted = 0;
3362                 if (rt_prio(oldprio))
3363                         p->rt.timeout = 0;
3364                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3365         }
3366
3367         p->prio = prio;
3368
3369         if (running)
3370                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3371         if (queued)
3372                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3373
3374         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3375 out_unlock:
3376         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3377         __task_rq_unlock(rq);
3378
3379         balance_callback(rq);
3380         preempt_enable();
3381 }
3382 #endif
3383
3384 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3385 {
3386         int old_prio, delta, queued;
3387         unsigned long flags;
3388         struct rq *rq;
3389
3390         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3391                 return;
3392         /*
3393          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3394          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3395          */
3396         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3397         /*
3398          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3399          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3400          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3401          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3402          */
3403         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3404                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3405                 goto out_unlock;
3406         }
3407         queued = task_on_rq_queued(p);
3408         if (queued)
3409                 dequeue_task(rq, p, 0);
3410
3411         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3412         set_load_weight(p);
3413         old_prio = p->prio;
3414         p->prio = effective_prio(p);
3415         delta = p->prio - old_prio;
3416
3417         if (queued) {
3418                 enqueue_task(rq, p, 0);
3419                 /*
3420                  * If the task increased its priority or is running and
3421                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3422                  */
3423                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3424                         resched_curr(rq);
3425         }
3426 out_unlock:
3427         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3428 }
3429 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3430
3431 /*
3432  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3433  * @p: task
3434  * @nice: nice value
3435  */
3436 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3437 {
3438         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3439         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3440
3441         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3442                 capable(CAP_SYS_NICE));
3443 }
3444
3445 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3446
3447 /*
3448  * sys_nice - change the priority of the current process.
3449  * @increment: priority increment
3450  *
3451  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3452  * does similar things.
3453  */
3454 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3455 {
3456         long nice, retval;
3457
3458         /*
3459          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3460          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3461          * and we have a single winner.
3462          */
3463         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3464         nice = task_nice(current) + increment;
3465
3466         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3467         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3468                 return -EPERM;
3469
3470         retval = security_task_setnice(current, nice);
3471         if (retval)
3472                 return retval;
3473
3474         set_user_nice(current, nice);
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 #endif
3479
3480 /**
3481  * task_prio - return the priority value of a given task.
3482  * @p: the task in question.
3483  *
3484  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3485  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3486  * around 0, value goes from -16 to +15.
3487  */
3488 int task_prio(const struct task_struct *p)
3489 {
3490         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3491 }
3492
3493 /**
3494  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3495  * @cpu: the processor in question.
3496  *
3497  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3498  */
3499 int idle_cpu(int cpu)
3500 {
3501         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3502
3503         if (rq->curr != rq->idle)
3504                 return 0;
3505
3506         if (rq->nr_running)
3507                 return 0;
3508
3509 #ifdef CONFIG_SMP
3510         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3511                 return 0;
3512 #endif
3513
3514         return 1;
3515 }
3516
3517 /**
3518  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3519  * @cpu: the processor in question.
3520  *
3521  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3522  */
3523 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3524 {
3525         return cpu_rq(cpu)->idle;
3526 }
3527
3528 /**
3529  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3530  * @pid: the pid in question.
3531  *
3532  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3533  */
3534 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3535 {
3536         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3537 }
3538
3539 /*
3540  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3541  * SCHED_DEADLINE task.
3542  *
3543  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3544  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3545  * for the first time with its new policy.
3546  */
3547 static void
3548 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3549 {
3550         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3551
3552         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3553         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3554         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3555         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3556         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3557
3558         /*
3559          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3560          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3561          *
3562          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3563          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3564          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3565          * amount.
3566          *
3567          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3568          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3569          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3570          * before the current scheduling deadline.
3571          *
3572          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3573          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3574          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3575          * consume more than promised.
3576          */
3577 }
3578
3579 /*
3580  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3581  * it calls know not to change it.
3582  */
3583 #define SETPARAM_POLICY -1
3584
3585 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3586                 const struct sched_attr *attr)
3587 {
3588         int policy = attr->sched_policy;
3589
3590         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3591                 policy = p->policy;
3592
3593         p->policy = policy;
3594
3595         if (dl_policy(policy))
3596                 __setparam_dl(p, attr);
3597         else if (fair_policy(policy))
3598                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3599
3600         /*
3601          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3602          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3603          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3604          */
3605         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3606         p->normal_prio = normal_prio(p);
3607         set_load_weight(p);
3608 }
3609
3610 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3611 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3612                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3613 {
3614         __setscheduler_params(p, attr);
3615
3616         /*
3617          * Keep a potential priority boosting if called from
3618          * sched_setscheduler().
3619          */
3620         if (keep_boost)
3621                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3622         else
3623                 p->prio = normal_prio(p);
3624
3625         if (dl_prio(p->prio))
3626                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3627         else if (rt_prio(p->prio))
3628                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3629         else
3630                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3631 }
3632
3633 static void
3634 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3635 {
3636         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3637
3638         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3639         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3640         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3641         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3642         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3643 }
3644
3645 /*
3646  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3647  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3648  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3649  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3650  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3651  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3652  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3653  * sched_period, as the latter can be zero).
3654  */
3655 static bool
3656 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3657 {
3658         /* deadline != 0 */
3659         if (attr->sched_deadline == 0)
3660                 return false;
3661
3662         /*
3663          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3664          * that big.
3665          */
3666         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3667                 return false;
3668
3669         /*
3670          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3671          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3672          */
3673         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3674             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3675                 return false;
3676
3677         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3678         if ((attr->sched_period != 0 &&
3679              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3680             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3681                 return false;
3682
3683         return true;
3684 }
3685
3686 /*
3687  * check the target process has a UID that matches the current process's
3688  */
3689 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3690 {
3691         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3692         bool match;
3693
3694         rcu_read_lock();
3695         pcred = __task_cred(p);
3696         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3697                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3698         rcu_read_unlock();
3699         return match;
3700 }
3701
3702 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3703                 const struct sched_attr *attr)
3704 {
3705         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3706
3707         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3708                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3709                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3710                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3711                 return true;
3712
3713         return false;
3714 }
3715
3716 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3717                                 const struct sched_attr *attr,
3718                                 bool user, bool pi)
3719 {
3720         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3721                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3722         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3723         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3724         unsigned long flags;
3725         const struct sched_class *prev_class;
3726         struct rq *rq;
3727         int reset_on_fork;
3728
3729         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3730         BUG_ON(in_interrupt());
3731 recheck:
3732         /* double check policy once rq lock held */
3733         if (policy < 0) {
3734                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3735                 policy = oldpolicy = p->policy;
3736         } else {
3737                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3738
3739                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3740                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3741                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3742                                 policy != SCHED_IDLE)
3743                         return -EINVAL;
3744         }
3745
3746         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3747                 return -EINVAL;
3748
3749         /*
3750          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3751          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3752          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3753          */
3754         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3755             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3756                 return -EINVAL;
3757         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3758             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3759                 return -EINVAL;
3760
3761         /*
3762          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3763          */
3764         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3765                 if (fair_policy(policy)) {
3766                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3767                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3768                                 return -EPERM;
3769                 }
3770
3771                 if (rt_policy(policy)) {
3772                         unsigned long rlim_rtprio =
3773                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3774
3775                         /* can't set/change the rt policy */
3776                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3777                                 return -EPERM;
3778
3779                         /* can't increase priority */
3780                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3781                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3782                                 return -EPERM;
3783                 }
3784
3785                  /*
3786                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3787                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3788                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3789                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3790                   */
3791                 if (dl_policy(policy))
3792                         return -EPERM;
3793
3794                 /*
3795                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3796                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3797                  */
3798                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3799                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3800                                 return -EPERM;
3801                 }
3802
3803                 /* can't change other user's priorities */
3804                 if (!check_same_owner(p))
3805                         return -EPERM;
3806
3807                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3808                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3809                         return -EPERM;
3810         }
3811
3812         if (user) {
3813                 retval = security_task_setscheduler(p);
3814                 if (retval)
3815                         return retval;
3816         }
3817
3818         /*
3819          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3820          * changing the priority of the task:
3821          *
3822          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3823          * runqueue lock must be held.
3824          */
3825         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3826
3827         /*
3828          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3829          */
3830         if (p == rq->stop) {
3831                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3832                 return -EINVAL;
3833         }
3834
3835         /*
3836          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3837          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3838          */
3839         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3840                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3841                         goto change;
3842                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3843                         goto change;
3844                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3845                         goto change;
3846
3847                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3848                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3849                 return 0;
3850         }
3851 change:
3852
3853         if (user) {
3854 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3855                 /*
3856                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3857                  * assigned.
3858                  */
3859                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3860                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3861                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3862                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3863                         return -EPERM;
3864                 }
3865 #endif
3866 #ifdef CONFIG_SMP
3867                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3868                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3869
3870                         /*
3871                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3872                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3873                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3874                          */
3875                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3876                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3877                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3878                                 return -EPERM;
3879                         }
3880                 }
3881 #endif
3882         }
3883
3884         /* recheck policy now with rq lock held */
3885         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3886                 policy = oldpolicy = -1;
3887                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3888                 goto recheck;
3889         }
3890
3891         /*
3892          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3893          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3894          * is available.
3895          */
3896         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3897                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3898                 return -EBUSY;
3899         }
3900
3901         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3902         oldprio = p->prio;
3903
3904         if (pi) {
3905                 /*
3906                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3907                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3908                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3909                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3910                  * itself.
3911                  */
3912                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3913                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3914                         __setscheduler_params(p, attr);
3915                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3916                         return 0;
3917                 }
3918         }
3919
3920         queued = task_on_rq_queued(p);
3921         running = task_current(rq, p);
3922         if (queued)
3923                 dequeue_task(rq, p, 0);
3924         if (running)
3925                 put_prev_task(rq, p);
3926
3927         prev_class = p->sched_class;
3928         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3929
3930         if (running)
3931                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3932         if (queued) {
3933                 /*
3934                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3935                  * increased (user space view).
3936                  */
3937                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3938         }
3939
3940         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3941         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3942         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3943
3944         if (pi)
3945                 rt_mutex_adjust_pi(p);
3946
3947         /*
3948          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3949          */
3950         balance_callback(rq);
3951         preempt_enable();
3952
3953         return 0;
3954 }
3955
3956 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3957                                const struct sched_param *param, bool check)
3958 {
3959         struct sched_attr attr = {
3960                 .sched_policy   = policy,
3961                 .sched_priority = param->sched_priority,
3962                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3963         };
3964
3965         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3966         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3967                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3968                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3969                 attr.sched_policy = policy;
3970         }
3971
3972         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
3973 }
3974 /**
3975  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3976  * @p: the task in question.
3977  * @policy: new policy.
3978  * @param: structure containing the new RT priority.
3979  *
3980  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3981  *
3982  * NOTE that the task may be already dead.
3983  */
3984 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3985                        const struct sched_param *param)
3986 {
3987         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3988 }
3989 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3990
3991 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3992 {
3993         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
3994 }
3995 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3996
3997 /**
3998  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3999  * @p: the task in question.
4000  * @policy: new policy.
4001  * @param: structure containing the new RT priority.
4002  *
4003  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4004  * current context has permission.  For example, this is needed in
4005  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4006  * but our caller might not have that capability.
4007  *
4008  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4009  */
4010 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4011                                const struct sched_param *param)
4012 {
4013         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4014 }
4015
4016 static int
4017 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4018 {
4019         struct sched_param lparam;
4020         struct task_struct *p;
4021         int retval;
4022
4023         if (!param || pid < 0)
4024                 return -EINVAL;
4025         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4026                 return -EFAULT;
4027
4028         rcu_read_lock();
4029         retval = -ESRCH;
4030         p = find_process_by_pid(pid);
4031         if (p != NULL)
4032                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4033         rcu_read_unlock();
4034
4035         return retval;
4036 }
4037
4038 /*
4039  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4040  */
4041 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4042                            struct sched_attr *attr)
4043 {
4044         u32 size;
4045         int ret;
4046
4047         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4048                 return -EFAULT;
4049
4050         /*
4051          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4052          */
4053         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4054
4055         ret = get_user(size, &uattr->size);
4056         if (ret)
4057                 return ret;
4058
4059         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4060                 goto err_size;
4061
4062         if (!size)              /* abi compat */
4063                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4064
4065         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4066                 goto err_size;
4067
4068         /*
4069          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4070          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4071          * user-space does not rely on any kernel feature
4072          * extensions we dont know about yet.
4073          */
4074         if (size > sizeof(*attr)) {
4075                 unsigned char __user *addr;
4076                 unsigned char __user *end;
4077                 unsigned char val;
4078
4079                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4080                 end  = (void __user *)uattr + size;
4081
4082                 for (; addr < end; addr++) {
4083                         ret = get_user(val, addr);
4084                         if (ret)
4085                                 return ret;
4086                         if (val)
4087                                 goto err_size;
4088                 }
4089                 size = sizeof(*attr);
4090         }
4091
4092         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4093         if (ret)
4094                 return -EFAULT;
4095
4096         /*
4097          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4098          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4099          */
4100         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4101
4102         return 0;
4103
4104 err_size:
4105         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4106         return -E2BIG;
4107 }
4108
4109 /**
4110  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4111  * @pid: the pid in question.
4112  * @policy: new policy.
4113  * @param: structure containing the new RT priority.
4114  *
4115  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4116  */
4117 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4118                 struct sched_param __user *, param)
4119 {
4120         /* negative values for policy are not valid */
4121         if (policy < 0)
4122                 return -EINVAL;
4123
4124         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4125 }
4126
4127 /**
4128  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4129  * @pid: the pid in question.
4130  * @param: structure containing the new RT priority.
4131  *
4132  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4133  */
4134 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4135 {
4136         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4137 }
4138
4139 /**
4140  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4141  * @pid: the pid in question.
4142  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4143  * @flags: for future extension.
4144  */
4145 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4146                                unsigned int, flags)
4147 {
4148         struct sched_attr attr;
4149         struct task_struct *p;
4150         int retval;
4151
4152         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4153                 return -EINVAL;
4154
4155         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4156         if (retval)
4157                 return retval;
4158
4159         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4160                 return -EINVAL;
4161
4162         rcu_read_lock();
4163         retval = -ESRCH;
4164         p = find_process_by_pid(pid);
4165         if (p != NULL)
4166                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4167         rcu_read_unlock();
4168
4169         return retval;
4170 }
4171
4172 /**
4173  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4174  * @pid: the pid in question.
4175  *
4176  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4177  * code.
4178  */
4179 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4180 {
4181         struct task_struct *p;
4182         int retval;
4183
4184         if (pid < 0)
4185                 return -EINVAL;
4186
4187         retval = -ESRCH;
4188         rcu_read_lock();
4189         p = find_process_by_pid(pid);
4190         if (p) {
4191                 retval = security_task_getscheduler(p);
4192                 if (!retval)
4193                         retval = p->policy
4194                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4195         }
4196         rcu_read_unlock();
4197         return retval;
4198 }
4199
4200 /**
4201  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4202  * @pid: the pid in question.
4203  * @param: structure containing the RT priority.
4204  *
4205  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4206  * code.
4207  */
4208 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4209 {
4210         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4211         struct task_struct *p;
4212         int retval;
4213
4214         if (!param || pid < 0)
4215                 return -EINVAL;
4216
4217         rcu_read_lock();
4218         p = find_process_by_pid(pid);
4219         retval = -ESRCH;
4220         if (!p)
4221                 goto out_unlock;
4222
4223         retval = security_task_getscheduler(p);
4224         if (retval)
4225                 goto out_unlock;
4226
4227         if (task_has_rt_policy(p))
4228                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4229         rcu_read_unlock();
4230
4231         /*
4232          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4233          */
4234         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4235
4236         return retval;
4237
4238 out_unlock:
4239         rcu_read_unlock();
4240         return retval;
4241 }
4242
4243 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4244                            struct sched_attr *attr,
4245                            unsigned int usize)
4246 {
4247         int ret;
4248
4249         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4250                 return -EFAULT;
4251
4252         /*
4253          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4254          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4255          * user-space does not get uncomplete information.
4256          */
4257         if (usize < sizeof(*attr)) {
4258                 unsigned char *addr;
4259                 unsigned char *end;
4260
4261                 addr = (void *)attr + usize;
4262                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4263
4264                 for (; addr < end; addr++) {
4265                         if (*addr)
4266                                 return -EFBIG;
4267                 }
4268
4269                 attr->size = usize;
4270         }
4271
4272         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4273         if (ret)
4274                 return -EFAULT;
4275
4276         return 0;
4277 }
4278
4279 /**
4280  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4281  * @pid: the pid in question.
4282  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4283  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4284  * @flags: for future extension.
4285  */
4286 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4287                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4288 {
4289         struct sched_attr attr = {
4290                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4291         };
4292         struct task_struct *p;
4293         int retval;
4294
4295         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4296             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4297                 return -EINVAL;
4298
4299         rcu_read_lock();
4300         p = find_process_by_pid(pid);
4301         retval = -ESRCH;
4302         if (!p)
4303                 goto out_unlock;
4304
4305         retval = security_task_getscheduler(p);
4306         if (retval)
4307                 goto out_unlock;
4308
4309         attr.sched_policy = p->policy;
4310         if (p->sched_reset_on_fork)
4311                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4312         if (task_has_dl_policy(p))
4313                 __getparam_dl(p, &attr);
4314         else if (task_has_rt_policy(p))
4315                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4316         else
4317                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4318
4319         rcu_read_unlock();
4320
4321         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4322         return retval;
4323
4324 out_unlock:
4325         rcu_read_unlock();
4326         return retval;
4327 }
4328
4329 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4330 {
4331         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4332         struct task_struct *p;
4333         int retval;
4334
4335         rcu_read_lock();
4336
4337         p = find_process_by_pid(pid);
4338         if (!p) {
4339                 rcu_read_unlock();
4340                 return -ESRCH;
4341         }
4342
4343         /* Prevent p going away */
4344         get_task_struct(p);
4345         rcu_read_unlock();
4346
4347         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4348                 retval = -EINVAL;
4349                 goto out_put_task;
4350         }
4351         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4352                 retval = -ENOMEM;
4353                 goto out_put_task;
4354         }
4355         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4356                 retval = -ENOMEM;
4357                 goto out_free_cpus_allowed;
4358         }
4359         retval = -EPERM;
4360         if (!check_same_owner(p)) {
4361                 rcu_read_lock();
4362                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4363                         rcu_read_unlock();
4364                         goto out_free_new_mask;
4365                 }
4366                 rcu_read_unlock();
4367         }
4368
4369         retval = security_task_setscheduler(p);
4370         if (retval)
4371                 goto out_free_new_mask;
4372
4373
4374         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4375         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4376
4377         /*
4378          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4379          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4380          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4381          * root_domain.
4382          */
4383 #ifdef CONFIG_SMP
4384         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4385                 rcu_read_lock();
4386                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4387                         retval = -EBUSY;
4388                         rcu_read_unlock();
4389                         goto out_free_new_mask;
4390                 }
4391                 rcu_read_unlock();
4392         }
4393 #endif
4394 again:
4395         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4396
4397         if (!retval) {
4398                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4399                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4400                         /*
4401                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4402                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4403                          * cpuset's cpus_allowed
4404                          */
4405                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4406                         goto again;
4407                 }
4408         }
4409 out_free_new_mask:
4410         free_cpumask_var(new_mask);
4411 out_free_cpus_allowed:
4412         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4413 out_put_task:
4414         put_task_struct(p);
4415         return retval;
4416 }
4417
4418 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4419                              struct cpumask *new_mask)
4420 {
4421         if (len < cpumask_size())
4422                 cpumask_clear(new_mask);
4423         else if (len > cpumask_size())
4424                 len = cpumask_size();
4425
4426         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4427 }
4428
4429 /**
4430  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4431  * @pid: pid of the process
4432  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4433  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4434  *
4435  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4436  */
4437 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4438                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4439 {
4440         cpumask_var_t new_mask;
4441         int retval;
4442
4443         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4444                 return -ENOMEM;
4445
4446         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4447         if (retval == 0)
4448                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4449         free_cpumask_var(new_mask);
4450         return retval;
4451 }
4452
4453 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4454 {
4455         struct task_struct *p;
4456         unsigned long flags;
4457         int retval;
4458
4459         rcu_read_lock();
4460
4461         retval = -ESRCH;
4462         p = find_process_by_pid(pid);
4463         if (!p)
4464                 goto out_unlock;
4465
4466         retval = security_task_getscheduler(p);
4467         if (retval)
4468                 goto out_unlock;
4469
4470         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4471         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4472         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4473
4474 out_unlock:
4475         rcu_read_unlock();
4476
4477         return retval;
4478 }
4479
4480 /**
4481  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4482  * @pid: pid of the process
4483  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4484  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4485  *
4486  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4487  */
4488 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4489                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4490 {
4491         int ret;
4492         cpumask_var_t mask;
4493
4494         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4495                 return -EINVAL;
4496         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4497                 return -EINVAL;
4498
4499         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4500                 return -ENOMEM;
4501
4502         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4503         if (ret == 0) {
4504                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4505
4506                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4507                         ret = -EFAULT;
4508                 else
4509                         ret = retlen;
4510         }
4511         free_cpumask_var(mask);
4512
4513         return ret;
4514 }
4515
4516 /**
4517  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4518  *
4519  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4520  * other threads running on this CPU then this function will return.
4521  *
4522  * Return: 0.
4523  */
4524 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4525 {
4526         struct rq *rq = this_rq_lock();
4527
4528         schedstat_inc(rq, yld_count);
4529         current->sched_class->yield_task(rq);
4530
4531         /*
4532          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4533          * no need to preempt or enable interrupts:
4534          */
4535         __release(rq->lock);
4536         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4537         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4538         sched_preempt_enable_no_resched();
4539
4540         schedule();
4541
4542         return 0;
4543 }
4544
4545 int __sched _cond_resched(void)
4546 {
4547         if (should_resched(0)) {
4548                 preempt_schedule_common();
4549                 return 1;
4550         }
4551         return 0;
4552 }
4553 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4554
4555 /*
4556  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4557  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4558  *
4559  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4560  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4561  * spin_unlock(), once by hand).
4562  */
4563 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4564 {
4565         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4566         int ret = 0;
4567
4568         lockdep_assert_held(lock);
4569
4570         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4571                 spin_unlock(lock);
4572                 if (resched)
4573                         preempt_schedule_common();
4574                 else
4575                         cpu_relax();
4576                 ret = 1;
4577                 spin_lock(lock);
4578         }
4579         return ret;
4580 }
4581 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4582
4583 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4584 {
4585         BUG_ON(!in_softirq());
4586
4587         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4588                 local_bh_enable();
4589                 preempt_schedule_common();
4590                 local_bh_disable();
4591                 return 1;
4592         }
4593         return 0;
4594 }
4595 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4596
4597 /**
4598  * yield - yield the current processor to other threads.
4599  *
4600  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4601  *
4602  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4603  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4604  * it, its already broken.
4605  *
4606  * Typical broken usage is:
4607  *
4608  * while (!event)
4609  *      yield();
4610  *
4611  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4612  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4613  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4614  *
4615  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4616  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4617  * If you still want to use yield(), do not!
4618  */
4619 void __sched yield(void)
4620 {
4621         set_current_state(TASK_RUNNING);
4622         sys_sched_yield();
4623 }
4624 EXPORT_SYMBOL(yield);
4625
4626 /**
4627  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4628  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4629  * processor it's on.
4630  * @p: target task
4631  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4632  *
4633  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4634  * can't go away on us before we can do any checks.
4635  *
4636  * Return:
4637  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4638  *      false (0) if we failed to boost the target.
4639  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4640  */
4641 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4642 {
4643         struct task_struct *curr = current;
4644         struct rq *rq, *p_rq;
4645         unsigned long flags;
4646         int yielded = 0;
4647
4648         local_irq_save(flags);
4649         rq = this_rq();
4650
4651 again:
4652         p_rq = task_rq(p);
4653         /*
4654          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4655          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4656          */
4657         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4658                 yielded = -ESRCH;
4659                 goto out_irq;
4660         }
4661
4662         double_rq_lock(rq, p_rq);
4663         if (task_rq(p) != p_rq) {
4664                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4665                 goto again;
4666         }
4667
4668         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4669                 goto out_unlock;
4670
4671         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4672                 goto out_unlock;
4673
4674         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4675                 goto out_unlock;
4676
4677         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4678         if (yielded) {
4679                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4680                 /*
4681                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4682                  * fairness.
4683                  */
4684                 if (preempt && rq != p_rq)
4685                         resched_curr(p_rq);
4686         }
4687
4688 out_unlock:
4689         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4690 out_irq:
4691         local_irq_restore(flags);
4692
4693         if (yielded > 0)
4694                 schedule();
4695
4696         return yielded;
4697 }
4698 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4699
4700 /*
4701  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4702  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4703  */
4704 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4705 {
4706         int old_iowait = current->in_iowait;
4707         struct rq *rq;
4708         long ret;
4709
4710         current->in_iowait = 1;
4711         blk_schedule_flush_plug(current);
4712
4713         delayacct_blkio_start();
4714         rq = raw_rq();
4715         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4716         ret = schedule_timeout(timeout);
4717         current->in_iowait = old_iowait;
4718         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4719         delayacct_blkio_end();
4720
4721         return ret;
4722 }
4723 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4724
4725 /**
4726  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4727  * @policy: scheduling class.
4728  *
4729  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4730  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4731  * On failure, a negative error code is returned.
4732  */
4733 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4734 {
4735         int ret = -EINVAL;
4736
4737         switch (policy) {
4738         case SCHED_FIFO:
4739         case SCHED_RR:
4740                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4741                 break;
4742         case SCHED_DEADLINE:
4743         case SCHED_NORMAL:
4744         case SCHED_BATCH:
4745         case SCHED_IDLE:
4746                 ret = 0;
4747                 break;
4748         }
4749         return ret;
4750 }
4751
4752 /**
4753  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4754  * @policy: scheduling class.
4755  *
4756  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4757  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4758  * On failure, a negative error code is returned.
4759  */
4760 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4761 {
4762         int ret = -EINVAL;
4763
4764         switch (policy) {
4765         case SCHED_FIFO:
4766         case SCHED_RR:
4767                 ret = 1;
4768                 break;
4769         case SCHED_DEADLINE:
4770         case SCHED_NORMAL:
4771         case SCHED_BATCH:
4772         case SCHED_IDLE:
4773                 ret = 0;
4774         }
4775         return ret;
4776 }
4777
4778 /**
4779  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4780  * @pid: pid of the process.
4781  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4782  *
4783  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4784  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4785  *
4786  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4787  * an error code.
4788  */
4789 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4790                 struct timespec __user *, interval)
4791 {
4792         struct task_struct *p;
4793         unsigned int time_slice;
4794         unsigned long flags;
4795         struct rq *rq;
4796         int retval;
4797         struct timespec t;
4798
4799         if (pid < 0)
4800                 return -EINVAL;
4801
4802         retval = -ESRCH;
4803         rcu_read_lock();
4804         p = find_process_by_pid(pid);
4805         if (!p)
4806                 goto out_unlock;
4807
4808         retval = security_task_getscheduler(p);
4809         if (retval)
4810                 goto out_unlock;
4811
4812         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4813         time_slice = 0;
4814         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4815                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4816         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4817
4818         rcu_read_unlock();
4819         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4820         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4821         return retval;
4822
4823 out_unlock:
4824         rcu_read_unlock();
4825         return retval;
4826 }
4827
4828 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4829
4830 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4831 {
4832         unsigned long free = 0;
4833         int ppid;
4834         unsigned long state = p->state;
4835
4836         if (state)
4837                 state = __ffs(state) + 1;
4838         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4839                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4840 #if BITS_PER_LONG == 32
4841         if (state == TASK_RUNNING)
4842                 printk(KERN_CONT " running  ");
4843         else
4844                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4845 #else
4846         if (state == TASK_RUNNING)
4847                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4848         else
4849                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4850 #endif
4851 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4852         free = stack_not_used(p);
4853 #endif
4854         ppid = 0;
4855         rcu_read_lock();
4856         if (pid_alive(p))
4857                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4858         rcu_read_unlock();
4859         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4860                 task_pid_nr(p), ppid,
4861                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4862
4863         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4864         show_stack(p, NULL);
4865 }
4866
4867 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4868 {
4869         struct task_struct *g, *p;
4870
4871 #if BITS_PER_LONG == 32
4872         printk(KERN_INFO
4873                 "  task                PC stack   pid father\n");
4874 #else
4875         printk(KERN_INFO
4876                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4877 #endif
4878         rcu_read_lock();
4879         for_each_process_thread(g, p) {
4880                 /*
4881                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4882                  * console might take a lot of time:
4883                  */
4884                 touch_nmi_watchdog();
4885                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4886                         sched_show_task(p);
4887         }
4888
4889         touch_all_softlockup_watchdogs();
4890
4891 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4892         sysrq_sched_debug_show();
4893 #endif
4894         rcu_read_unlock();
4895         /*
4896          * Only show locks if all tasks are dumped:
4897          */
4898         if (!state_filter)
4899                 debug_show_all_locks();
4900 }
4901
4902 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4903 {
4904         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4905 }
4906
4907 /**
4908  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4909  * @idle: task in question
4910  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4911  *
4912  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4913  * flag, to make booting more robust.
4914  */
4915 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4916 {
4917         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4918         unsigned long flags;
4919
4920         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
4921         raw_spin_lock(&rq->lock);
4922
4923         __sched_fork(0, idle);
4924         idle->state = TASK_RUNNING;
4925         idle->se.exec_start = sched_clock();
4926
4927         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4928         /*
4929          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4930          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4931          * lockdep check in task_group() will fail.
4932          *
4933          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4934          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4935          *
4936          * Silence PROVE_RCU
4937          */
4938         rcu_read_lock();
4939         __set_task_cpu(idle, cpu);
4940         rcu_read_unlock();
4941
4942         rq->curr = rq->idle = idle;
4943         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4944 #if defined(CONFIG_SMP)
4945         idle->on_cpu = 1;
4946 #endif
4947         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4948         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
4949
4950         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4951         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4952
4953         /*
4954          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4955          */
4956         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4957         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4958         vtime_init_idle(idle, cpu);
4959 #if defined(CONFIG_SMP)
4960         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4961 #endif
4962 }
4963
4964 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
4965                               const struct cpumask *trial)
4966 {
4967         int ret = 1, trial_cpus;
4968         struct dl_bw *cur_dl_b;
4969         unsigned long flags;
4970
4971         if (!cpumask_weight(cur))
4972                 return ret;
4973
4974         rcu_read_lock_sched();
4975         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
4976         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
4977
4978         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
4979         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
4980             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
4981                 ret = 0;
4982         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
4983         rcu_read_unlock_sched();
4984
4985         return ret;
4986 }
4987
4988 int task_can_attach(struct task_struct *p,
4989                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
4990 {
4991         int ret = 0;
4992
4993         /*
4994          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
4995          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
4996          * affinity and isolating such threads by their set of
4997          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
4998          * applicable for such threads.  This prevents checking for
4999          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5000          * before cpus_allowed may be changed.
5001          */
5002         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5003                 ret = -EINVAL;
5004                 goto out;
5005         }
5006
5007 #ifdef CONFIG_SMP
5008         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5009                                               cs_cpus_allowed)) {
5010                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5011                                                         cs_cpus_allowed);
5012                 struct dl_bw *dl_b;
5013                 bool overflow;
5014                 int cpus;
5015                 unsigned long flags;
5016
5017                 rcu_read_lock_sched();
5018                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5019                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5020                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5021                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5022                 if (overflow)
5023                         ret = -EBUSY;
5024                 else {
5025                         /*
5026                          * We reserve space for this task in the destination
5027                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5028                          * We will free resources in the source root_domain
5029                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5030                          */
5031                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5032                 }
5033                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5034                 rcu_read_unlock_sched();
5035
5036         }
5037 #endif
5038 out:
5039         return ret;
5040 }
5041
5042 #ifdef CONFIG_SMP
5043
5044 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5045 /* Migrate current task p to target_cpu */
5046 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5047 {
5048         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5049         int curr_cpu = task_cpu(p);
5050
5051         if (curr_cpu == target_cpu)
5052                 return 0;
5053
5054         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5055                 return -EINVAL;
5056
5057         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5058
5059         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5060         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5061 }
5062
5063 /*
5064  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5065  * tasks on the runqueues
5066  */
5067 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5068 {
5069         struct rq *rq;
5070         unsigned long flags;
5071         bool queued, running;
5072
5073         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5074         queued = task_on_rq_queued(p);
5075         running = task_current(rq, p);
5076
5077         if (queued)
5078                 dequeue_task(rq, p, 0);
5079         if (running)
5080                 put_prev_task(rq, p);
5081
5082         p->numa_preferred_nid = nid;
5083
5084         if (running)
5085                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5086         if (queued)
5087                 enqueue_task(rq, p, 0);
5088         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5089 }
5090 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5091
5092 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5093 /*
5094  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5095  * offline.
5096  */
5097 void idle_task_exit(void)
5098 {
5099         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5100
5101         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5102
5103         if (mm != &init_mm) {
5104                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5105                 finish_arch_post_lock_switch();
5106         }
5107         mmdrop(mm);
5108 }
5109
5110 /*
5111  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5112  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5113  * nr_active count is stable.
5114  *
5115  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5116  */
5117 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5118 {
5119         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5120         if (delta)
5121                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5122 }
5123
5124 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5125 {
5126 }
5127
5128 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5129         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5130 };
5131
5132 static struct task_struct fake_task = {
5133         /*
5134          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5135          */
5136         .prio = MAX_PRIO + 1,
5137         .sched_class = &fake_sched_class,
5138 };
5139
5140 /*
5141  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5142  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5143  *
5144  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5145  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5146  * because of lock validation efforts.
5147  */
5148 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5149 {
5150         struct rq *rq = dead_rq;
5151         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5152         int dest_cpu;
5153
5154         /*
5155          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5156          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5157          *
5158          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5159          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5160          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5161          * done here.
5162          */
5163         rq->stop = NULL;
5164
5165         /*
5166          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5167          * class method both need to have an up-to-date
5168          * value of rq->clock[_task]
5169          */
5170         update_rq_clock(rq);
5171
5172         for (;;) {
5173                 /*
5174                  * There's this thread running, bail when that's the only
5175                  * remaining thread.
5176                  */
5177                 if (rq->nr_running == 1)
5178                         break;
5179
5180                 /*
5181                  * Ensure rq->lock covers the entire task selection
5182                  * until the migration.
5183                  */
5184                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5185                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5186                 BUG_ON(!next);
5187                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5188
5189                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5190                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5191
5192                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5193                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5194                 if (rq != dead_rq) {
5195                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5196                         rq = dead_rq;
5197                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5198                 }
5199         }
5200
5201         rq->stop = stop;
5202 }
5203 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5204
5205 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5206
5207 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5208         {
5209                 .procname       = "sched_domain",
5210                 .mode           = 0555,
5211         },
5212         {}
5213 };
5214
5215 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5216         {
5217                 .procname       = "kernel",
5218                 .mode           = 0555,
5219                 .child          = sd_ctl_dir,
5220         },
5221         {}
5222 };
5223
5224 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5225 {
5226         struct ctl_table *entry =
5227                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5228
5229         return entry;
5230 }
5231
5232 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5233 {
5234         struct ctl_table *entry;
5235
5236         /*
5237          * In the intermediate directories, both the child directory and
5238          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5239          * will always be set. In the lowest directory the names are
5240          * static strings and all have proc handlers.
5241          */
5242         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5243                 if (entry->child)
5244                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5245                 if (entry->proc_handler == NULL)
5246                         kfree(entry->procname);
5247         }
5248
5249         kfree(*tablep);
5250         *tablep = NULL;
5251 }
5252
5253 static int min_load_idx = 0;
5254 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5255
5256 static void
5257 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5258                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5259                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5260                 bool load_idx)
5261 {
5262         entry->procname = procname;
5263         entry->data = data;
5264         entry->maxlen = maxlen;
5265         entry->mode = mode;
5266         entry->proc_handler = proc_handler;
5267
5268         if (load_idx) {
5269                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5270                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5271         }
5272 }
5273
5274 static struct ctl_table *
5275 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5276 {
5277         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5278
5279         if (table == NULL)
5280                 return NULL;
5281
5282         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5283                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5284         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5285                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5286         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5287                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5288         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5289                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5290         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5291                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5292         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5293                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5294         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5295                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5296         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5297                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5298         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5299                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5300         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5301                 &sd->cache_nice_tries,
5302                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5303         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5304                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5305         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5306                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5307                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5308         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5309                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5310         /* &table[13] is terminator */
5311
5312         return table;
5313 }
5314
5315 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5316 {
5317         struct ctl_table *entry, *table;
5318         struct sched_domain *sd;
5319         int domain_num = 0, i;
5320         char buf[32];
5321
5322         for_each_domain(cpu, sd)
5323                 domain_num++;
5324         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5325         if (table == NULL)
5326                 return NULL;
5327
5328         i = 0;
5329         for_each_domain(cpu, sd) {
5330                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5331                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5332                 entry->mode = 0555;
5333                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5334                 entry++;
5335                 i++;
5336         }
5337         return table;
5338 }
5339
5340 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5341 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5342 {
5343         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5344         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5345         char buf[32];
5346
5347         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5348         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5349
5350         if (entry == NULL)
5351                 return;
5352
5353         for_each_possible_cpu(i) {
5354                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5355                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5356                 entry->mode = 0555;
5357                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5358                 entry++;
5359         }
5360
5361         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5362         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5363 }
5364
5365 /* may be called multiple times per register */
5366 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5367 {
5368         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5369         sd_sysctl_header = NULL;
5370         if (sd_ctl_dir[0].child)
5371                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5372 }
5373 #else
5374 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5375 {
5376 }
5377 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5378 {
5379 }
5380 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5381
5382 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5383 {
5384         if (!rq->online) {
5385                 const struct sched_class *class;
5386
5387                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5388                 rq->online = 1;
5389
5390                 for_each_class(class) {
5391                         if (class->rq_online)
5392                                 class->rq_online(rq);
5393                 }
5394         }
5395 }
5396
5397 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5398 {
5399         if (rq->online) {
5400                 const struct sched_class *class;
5401
5402                 for_each_class(class) {
5403                         if (class->rq_offline)
5404                                 class->rq_offline(rq);
5405                 }
5406
5407                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5408                 rq->online = 0;
5409         }
5410 }
5411
5412 /*
5413  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5414  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5415  */
5416 static int
5417 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5418 {
5419         int cpu = (long)hcpu;
5420         unsigned long flags;
5421         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5422
5423         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5424
5425         case CPU_UP_PREPARE:
5426                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5427                 break;
5428
5429         case CPU_ONLINE:
5430                 /* Update our root-domain */
5431                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5432                 if (rq->rd) {
5433                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5434
5435                         set_rq_online(rq);
5436                 }
5437                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5438                 break;
5439
5440 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5441         case CPU_DYING:
5442                 sched_ttwu_pending();
5443                 /* Update our root-domain */
5444                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5445                 if (rq->rd) {
5446                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5447                         set_rq_offline(rq);
5448                 }
5449                 migrate_tasks(rq);
5450                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5451                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5452                 break;
5453
5454         case CPU_DEAD:
5455                 calc_load_migrate(rq);
5456                 break;
5457 #endif
5458         }
5459
5460         update_max_interval();
5461
5462         return NOTIFY_OK;
5463 }
5464
5465 /*
5466  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5467  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5468  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5469  */
5470 static struct notifier_block migration_notifier = {
5471         .notifier_call = migration_call,
5472         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5473 };
5474
5475 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5476 {
5477         int cpu = smp_processor_id();
5478         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5479         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5480 }
5481
5482 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5483                                       unsigned long action, void *hcpu)
5484 {
5485         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5486         case CPU_STARTING:
5487                 set_cpu_rq_start_time();
5488                 return NOTIFY_OK;
5489         case CPU_ONLINE:
5490                 /*
5491                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5492                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5493                  * as active, which is essential from here on.
5494                  *
5495                  * Thus, fall-through and help the starting CPU along.
5496                  */
5497         case CPU_DOWN_FAILED:
5498                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5499                 return NOTIFY_OK;
5500         default:
5501                 return NOTIFY_DONE;
5502         }
5503 }
5504
5505 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5506                                         unsigned long action, void *hcpu)
5507 {
5508         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5509         case CPU_DOWN_PREPARE:
5510                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5511                 return NOTIFY_OK;
5512         default:
5513                 return NOTIFY_DONE;
5514         }
5515 }
5516
5517 static int __init migration_init(void)
5518 {
5519         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5520         int err;
5521
5522         /* Initialize migration for the boot CPU */
5523         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5524         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5525         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5526         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5527
5528         /* Register cpu active notifiers */
5529         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5530         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5531
5532         return 0;
5533 }
5534 early_initcall(migration_init);
5535
5536 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5537
5538 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5539
5540 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5541
5542 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5543 {
5544         sched_debug_enabled = 1;
5545
5546         return 0;
5547 }
5548 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5549
5550 static inline bool sched_debug(void)
5551 {
5552         return sched_debug_enabled;
5553 }
5554
5555 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5556                                   struct cpumask *groupmask)
5557 {
5558         struct sched_group *group = sd->groups;
5559
5560         cpumask_clear(groupmask);
5561
5562         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5563
5564         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5565                 printk("does not load-balance\n");
5566                 if (sd->parent)
5567                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5568                                         " has parent");
5569                 return -1;
5570         }
5571
5572         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5573                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5574
5575         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5576                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5577                                 "CPU%d\n", cpu);
5578         }
5579         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5580                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5581                                 " CPU%d\n", cpu);
5582         }
5583
5584         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5585         do {
5586                 if (!group) {
5587                         printk("\n");
5588                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5589                         break;
5590                 }
5591
5592                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5593                         printk(KERN_CONT "\n");
5594                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5595                         break;
5596                 }
5597
5598                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5599                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5600                         printk(KERN_CONT "\n");
5601                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5602                         break;
5603                 }
5604
5605                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5606
5607                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5608                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5609                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5610                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5611                                 group->sgc->capacity);
5612                 }
5613
5614                 group = group->next;
5615         } while (group != sd->groups);
5616         printk(KERN_CONT "\n");
5617
5618         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5619                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5620
5621         if (sd->parent &&
5622             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5623                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5624                         "of domain->span\n");
5625         return 0;
5626 }
5627
5628 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5629 {
5630         int level = 0;
5631
5632         if (!sched_debug_enabled)
5633                 return;
5634
5635         if (!sd) {
5636                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5637                 return;
5638         }
5639
5640         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5641
5642         for (;;) {
5643                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5644                         break;
5645                 level++;
5646                 sd = sd->parent;
5647                 if (!sd)
5648                         break;
5649         }
5650 }
5651 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5652 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5653 static inline bool sched_debug(void)
5654 {
5655         return false;
5656 }
5657 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5658
5659 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5660 {
5661         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5662                 return 1;
5663
5664         /* Following flags need at least 2 groups */
5665         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5666                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5667                          SD_BALANCE_FORK |
5668                          SD_BALANCE_EXEC |
5669                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5670                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5671                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5672                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5673                         return 0;
5674         }
5675
5676         /* Following flags don't use groups */
5677         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5678                 return 0;
5679
5680         return 1;
5681 }
5682
5683 static int
5684 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5685 {
5686         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5687
5688         if (sd_degenerate(parent))
5689                 return 1;
5690
5691         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5692                 return 0;
5693
5694         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5695         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5696                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5697                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5698                                 SD_BALANCE_FORK |
5699                                 SD_BALANCE_EXEC |
5700                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5701                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5702                                 SD_PREFER_SIBLING |
5703                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5704                 if (nr_node_ids == 1)
5705                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5706         }
5707         if (~cflags & pflags)
5708                 return 0;
5709
5710         return 1;
5711 }
5712
5713 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5714 {
5715         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5716
5717         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5718         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5719         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5720         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5721         free_cpumask_var(rd->online);
5722         free_cpumask_var(rd->span);
5723         kfree(rd);
5724 }
5725
5726 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5727 {
5728         struct root_domain *old_rd = NULL;
5729         unsigned long flags;
5730
5731         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5732
5733         if (rq->rd) {
5734                 old_rd = rq->rd;
5735
5736                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5737                         set_rq_offline(rq);
5738
5739                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5740
5741                 /*
5742                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5743                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5744                  * in this function:
5745                  */
5746                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5747                         old_rd = NULL;
5748         }
5749
5750         atomic_inc(&rd->refcount);
5751         rq->rd = rd;
5752
5753         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5754         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5755                 set_rq_online(rq);
5756
5757         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5758
5759         if (old_rd)
5760                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5761 }
5762
5763 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5764 {
5765         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5766
5767         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5768                 goto out;
5769         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5770                 goto free_span;
5771         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5772                 goto free_online;
5773         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5774                 goto free_dlo_mask;
5775
5776         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5777         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5778                 goto free_dlo_mask;
5779
5780         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5781                 goto free_rto_mask;
5782         return 0;
5783
5784 free_rto_mask:
5785         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5786 free_dlo_mask:
5787         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5788 free_online:
5789         free_cpumask_var(rd->online);
5790 free_span:
5791         free_cpumask_var(rd->span);
5792 out:
5793         return -ENOMEM;
5794 }
5795
5796 /*
5797  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5798  * members (mimicking the global state we have today).
5799  */
5800 struct root_domain def_root_domain;
5801
5802 static void init_defrootdomain(void)
5803 {
5804         init_rootdomain(&def_root_domain);
5805
5806         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5807 }
5808
5809 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5810 {
5811         struct root_domain *rd;
5812
5813         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5814         if (!rd)
5815                 return NULL;
5816
5817         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5818                 kfree(rd);
5819                 return NULL;
5820         }
5821
5822         return rd;
5823 }
5824
5825 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5826 {
5827         struct sched_group *tmp, *first;
5828
5829         if (!sg)
5830                 return;
5831
5832         first = sg;
5833         do {
5834                 tmp = sg->next;
5835
5836                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5837                         kfree(sg->sgc);
5838
5839                 kfree(sg);
5840                 sg = tmp;
5841         } while (sg != first);
5842 }
5843
5844 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5845 {
5846         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5847
5848         /*
5849          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5850          * nuke them all.
5851          */
5852         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5853                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5854         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5855                 kfree(sd->groups->sgc);
5856                 kfree(sd->groups);
5857         }
5858         kfree(sd);
5859 }
5860
5861 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5862 {
5863         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5864 }
5865
5866 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5867 {
5868         for (; sd; sd = sd->parent)
5869                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5870 }
5871
5872 /*
5873  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5874  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5875  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5876  *
5877  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5878  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5879  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5880  */
5881 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5882 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5883 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5884 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5885 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5886 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5887
5888 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5889 {
5890         struct sched_domain *sd;
5891         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5892         int id = cpu;
5893         int size = 1;
5894
5895         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5896         if (sd) {
5897                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5898                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5899                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5900         }
5901         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5902
5903         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5904         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5905         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5906
5907         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5908         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5909
5910         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5911         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5912 }
5913
5914 /*
5915  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5916  * hold the hotplug lock.
5917  */
5918 static void
5919 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5920 {
5921         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5922         struct sched_domain *tmp;
5923
5924         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5925         for (tmp = sd; tmp; ) {
5926                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5927                 if (!parent)
5928                         break;
5929
5930                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5931                         tmp->parent = parent->parent;
5932                         if (parent->parent)
5933                                 parent->parent->child = tmp;
5934                         /*
5935                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5936                          * degenerate parent; the spans match for this
5937                          * so the property transfers.
5938                          */
5939                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5940                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5941                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5942                 } else
5943                         tmp = tmp->parent;
5944         }
5945
5946         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5947                 tmp = sd;
5948                 sd = sd->parent;
5949                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5950                 if (sd)
5951                         sd->child = NULL;
5952         }
5953
5954         sched_domain_debug(sd, cpu);
5955
5956         rq_attach_root(rq, rd);
5957         tmp = rq->sd;
5958         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5959         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5960
5961         update_top_cache_domain(cpu);
5962 }
5963
5964 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5965 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5966 {
5967         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5968         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5969         return 1;
5970 }
5971
5972 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5973
5974 struct s_data {
5975         struct sched_domain ** __percpu sd;
5976         struct root_domain      *rd;
5977 };
5978
5979 enum s_alloc {
5980         sa_rootdomain,
5981         sa_sd,
5982         sa_sd_storage,
5983         sa_none,
5984 };
5985
5986 /*
5987  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5988  * domain traversal.
5989  *
5990  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5991  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5992  * range.
5993  *
5994  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5995  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5996  * cpu they're built on, so check that.
5997  *
5998  */
5999 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6000 {
6001         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6002         struct sd_data *sdd = sd->private;
6003         struct sched_domain *sibling;
6004         int i;
6005
6006         for_each_cpu(i, span) {
6007                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6008                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6009                         continue;
6010
6011                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6012         }
6013 }
6014
6015 /*
6016  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6017  * of this group that's also in the iteration mask.
6018  */
6019 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6020 {
6021         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6022 }
6023
6024 static int
6025 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6026 {
6027         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6028         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6029         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6030         struct sd_data *sdd = sd->private;
6031         struct sched_domain *sibling;
6032         int i;
6033
6034         cpumask_clear(covered);
6035
6036         for_each_cpu(i, span) {
6037                 struct cpumask *sg_span;
6038
6039                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6040                         continue;
6041
6042                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6043
6044                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6045                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6046                         continue;
6047
6048                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6049                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6050
6051                 if (!sg)
6052                         goto fail;
6053
6054                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6055                 if (sibling->child)
6056                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6057                 else
6058                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6059
6060                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6061
6062                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6063                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6064                         build_group_mask(sd, sg);
6065
6066                 /*
6067                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6068                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6069                  * die on a /0 trap.
6070                  */
6071                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6072
6073                 /*
6074                  * Make sure the first group of this domain contains the
6075                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6076                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6077                  */
6078                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6079                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6080                         groups = sg;
6081
6082                 if (!first)
6083                         first = sg;
6084                 if (last)
6085                         last->next = sg;
6086                 last = sg;
6087                 last->next = first;
6088         }
6089         sd->groups = groups;
6090
6091         return 0;
6092
6093 fail:
6094         free_sched_groups(first, 0);
6095
6096         return -ENOMEM;
6097 }
6098
6099 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6100 {
6101         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6102         struct sched_domain *child = sd->child;
6103
6104         if (child)
6105                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6106
6107         if (sg) {
6108                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6109                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6110                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6111         }
6112
6113         return cpu;
6114 }
6115
6116 /*
6117  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6118  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6119  * and ->cpu_capacity to 0.
6120  *
6121  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6122  */
6123 static int
6124 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6125 {
6126         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6127         struct sd_data *sdd = sd->private;
6128         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6129         struct cpumask *covered;
6130         int i;
6131
6132         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6133         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6134
6135         if (cpu != cpumask_first(span))
6136                 return 0;
6137
6138         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6139         covered = sched_domains_tmpmask;
6140
6141         cpumask_clear(covered);
6142
6143         for_each_cpu(i, span) {
6144                 struct sched_group *sg;
6145                 int group, j;
6146
6147                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6148                         continue;
6149
6150                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6151                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6152
6153                 for_each_cpu(j, span) {
6154                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6155                                 continue;
6156
6157                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6158                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6159                 }
6160
6161                 if (!first)
6162                         first = sg;
6163                 if (last)
6164                         last->next = sg;
6165                 last = sg;
6166         }
6167         last->next = first;
6168
6169         return 0;
6170 }
6171
6172 /*
6173  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6174  *
6175  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6176  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6177  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6178  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6179  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6180  * group having less cpu_capacity.
6181  */
6182 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6183 {
6184         struct sched_group *sg = sd->groups;
6185
6186         WARN_ON(!sg);
6187
6188         do {
6189                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6190                 sg = sg->next;
6191         } while (sg != sd->groups);
6192
6193         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6194                 return;
6195
6196         update_group_capacity(sd, cpu);
6197         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6198 }
6199
6200 /*
6201  * Initializers for schedule domains
6202  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6203  */
6204
6205 static int default_relax_domain_level = -1;
6206 int sched_domain_level_max;
6207
6208 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6209 {
6210         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6211                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6212
6213         return 1;
6214 }
6215 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6216
6217 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6218                                  struct sched_domain_attr *attr)
6219 {
6220         int request;
6221
6222         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6223                 if (default_relax_domain_level < 0)
6224                         return;
6225                 else
6226                         request = default_relax_domain_level;
6227         } else
6228                 request = attr->relax_domain_level;
6229         if (request < sd->level) {
6230                 /* turn off idle balance on this domain */
6231                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6232         } else {
6233                 /* turn on idle balance on this domain */
6234                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6235         }
6236 }
6237
6238 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6239 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6240
6241 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6242                                  const struct cpumask *cpu_map)
6243 {
6244         switch (what) {
6245         case sa_rootdomain:
6246                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6247                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6248         case sa_sd:
6249                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6250         case sa_sd_storage:
6251                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6252         case sa_none:
6253                 break;
6254         }
6255 }
6256
6257 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6258                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6259 {
6260         memset(d, 0, sizeof(*d));
6261
6262         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6263                 return sa_sd_storage;
6264         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6265         if (!d->sd)
6266                 return sa_sd_storage;
6267         d->rd = alloc_rootdomain();
6268         if (!d->rd)
6269                 return sa_sd;
6270         return sa_rootdomain;
6271 }
6272
6273 /*
6274  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6275  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6276  * will not free the data we're using.
6277  */
6278 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6279 {
6280         struct sd_data *sdd = sd->private;
6281
6282         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6283         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6284
6285         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6286                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6287
6288         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6289                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6290 }
6291
6292 #ifdef CONFIG_NUMA
6293 static int sched_domains_numa_levels;
6294 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6295 static int *sched_domains_numa_distance;
6296 int sched_max_numa_distance;
6297 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6298 static int sched_domains_curr_level;
6299 #endif
6300
6301 /*
6302  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6303  *
6304  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6305  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6306  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6307  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6308  *
6309  * Odd one out:
6310  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6311  */
6312 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6313         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6314          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6315          SD_NUMA |                      \
6316          SD_ASYM_PACKING |              \
6317          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6318
6319 static struct sched_domain *
6320 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6321 {
6322         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6323         int sd_weight, sd_flags = 0;
6324
6325 #ifdef CONFIG_NUMA
6326         /*
6327          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6328          */
6329         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6330 #endif
6331
6332         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6333
6334         if (tl->sd_flags)
6335                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6336         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6337                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6338                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6339
6340         *sd = (struct sched_domain){
6341                 .min_interval           = sd_weight,
6342                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6343                 .busy_factor            = 32,
6344                 .imbalance_pct          = 125,
6345
6346                 .cache_nice_tries       = 0,
6347                 .busy_idx               = 0,
6348                 .idle_idx               = 0,
6349                 .newidle_idx            = 0,
6350                 .wake_idx               = 0,
6351                 .forkexec_idx           = 0,
6352
6353                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6354                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6355                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6356                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6357                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6358                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6359                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6360                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6361                                         | 0*SD_SERIALIZE
6362                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6363                                         | 0*SD_NUMA
6364                                         | sd_flags
6365                                         ,
6366
6367                 .last_balance           = jiffies,
6368                 .balance_interval       = sd_weight,
6369                 .smt_gain               = 0,
6370                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6371                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6372 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6373                 .name                   = tl->name,
6374 #endif
6375         };
6376
6377         /*
6378          * Convert topological properties into behaviour.
6379          */
6380
6381         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6382                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6383                 sd->imbalance_pct = 110;
6384                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6385
6386         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6387                 sd->imbalance_pct = 117;
6388                 sd->cache_nice_tries = 1;
6389                 sd->busy_idx = 2;
6390
6391 #ifdef CONFIG_NUMA
6392         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6393                 sd->cache_nice_tries = 2;
6394                 sd->busy_idx = 3;
6395                 sd->idle_idx = 2;
6396
6397                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6398                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6399                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6400                                        SD_BALANCE_FORK |
6401                                        SD_WAKE_AFFINE);
6402                 }
6403
6404 #endif
6405         } else {
6406                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6407                 sd->cache_nice_tries = 1;
6408                 sd->busy_idx = 2;
6409                 sd->idle_idx = 1;
6410         }
6411
6412         sd->private = &tl->data;
6413
6414         return sd;
6415 }
6416
6417 /*
6418  * Topology list, bottom-up.
6419  */
6420 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6421 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6422         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6423 #endif
6424 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6425         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6426 #endif
6427         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6428         { NULL, },
6429 };
6430
6431 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6432
6433 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6434         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6435
6436 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6437 {
6438         sched_domain_topology = tl;
6439 }
6440
6441 #ifdef CONFIG_NUMA
6442
6443 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6444 {
6445         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6446 }
6447
6448 static void sched_numa_warn(const char *str)
6449 {
6450         static int done = false;
6451         int i,j;
6452
6453         if (done)
6454                 return;
6455
6456         done = true;
6457
6458         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6459
6460         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6461                 printk(KERN_WARNING "  ");
6462                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6463                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6464                 printk(KERN_CONT "\n");
6465         }
6466         printk(KERN_WARNING "\n");
6467 }
6468
6469 bool find_numa_distance(int distance)
6470 {
6471         int i;
6472
6473         if (distance == node_distance(0, 0))
6474                 return true;
6475
6476         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6477                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6478                         return true;
6479         }
6480
6481         return false;
6482 }
6483
6484 /*
6485  * A system can have three types of NUMA topology:
6486  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6487  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6488  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6489  *
6490  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6491  * topology lies in whether communication between not directly
6492  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6493  * could run), or through backplane controllers. This affects
6494  * placement of programs.
6495  *
6496  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6497  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6498  *   is directly connected.
6499  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6500  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6501  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6502  */
6503 static void init_numa_topology_type(void)
6504 {
6505         int a, b, c, n;
6506
6507         n = sched_max_numa_distance;
6508
6509         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6510                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6511                 return;
6512         }
6513
6514         for_each_online_node(a) {
6515                 for_each_online_node(b) {
6516                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6517                         if (node_distance(a, b) < n)
6518                                 continue;
6519
6520                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6521                         for_each_online_node(c) {
6522                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6523                                     node_distance(b, c) < n) {
6524                                         sched_numa_topology_type =
6525                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6526                                         return;
6527                                 }
6528                         }
6529
6530                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6531                         return;
6532                 }
6533         }
6534 }
6535
6536 static void sched_init_numa(void)
6537 {
6538         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6539         struct sched_domain_topology_level *tl;
6540         int level = 0;
6541         int i, j, k;
6542
6543         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6544         if (!sched_domains_numa_distance)
6545                 return;
6546
6547         /*
6548          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6549          * unique distances in the node_distance() table.
6550          *
6551          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6552          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6553          */
6554         next_distance = curr_distance;
6555         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6556                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6557                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6558                                 int distance = node_distance(i, k);
6559
6560                                 if (distance > curr_distance &&
6561                                     (distance < next_distance ||
6562                                      next_distance == curr_distance))
6563                                         next_distance = distance;
6564
6565                                 /*
6566                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6567                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6568                                  * equally connected to A.
6569                                  */
6570                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6571                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6572
6573                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6574                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6575                         }
6576                         if (next_distance != curr_distance) {
6577                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6578                                 sched_domains_numa_levels = level;
6579                                 curr_distance = next_distance;
6580                         } else break;
6581                 }
6582
6583                 /*
6584                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6585                  */
6586                 if (!sched_debug())
6587                         break;
6588         }
6589
6590         if (!level)
6591                 return;
6592
6593         /*
6594          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6595          * identity distance node_distance(i,i).
6596          *
6597          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6598          * numbers.
6599          */
6600
6601         /*
6602          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6603          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6604          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6605          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6606          * in other functions.
6607          *
6608          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6609          */
6610         sched_domains_numa_levels = 0;
6611
6612         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6613         if (!sched_domains_numa_masks)
6614                 return;
6615
6616         /*
6617          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6618          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6619          */
6620         for (i = 0; i < level; i++) {
6621                 sched_domains_numa_masks[i] =
6622                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6623                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6624                         return;
6625
6626                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6627                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6628                         if (!mask)
6629                                 return;
6630
6631                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6632
6633                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6634                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6635                                         continue;
6636
6637                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6638                         }
6639                 }
6640         }
6641
6642         /* Compute default topology size */
6643         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6644
6645         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6646                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6647         if (!tl)
6648                 return;
6649
6650         /*
6651          * Copy the default topology bits..
6652          */
6653         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6654                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6655
6656         /*
6657          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6658          */
6659         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6660                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6661                         .mask = sd_numa_mask,
6662                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6663                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6664                         .numa_level = j,
6665                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6666                 };
6667         }
6668
6669         sched_domain_topology = tl;
6670
6671         sched_domains_numa_levels = level;
6672         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6673
6674         init_numa_topology_type();
6675 }
6676
6677 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6678 {
6679         int i, j;
6680         int node = cpu_to_node(cpu);
6681
6682         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6683                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6684                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6685                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6686                 }
6687         }
6688 }
6689
6690 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6691 {
6692         int i, j;
6693         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6694                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6695                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6696         }
6697 }
6698
6699 /*
6700  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6701  * are onlined.
6702  */
6703 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6704                                            unsigned long action,
6705                                            void *hcpu)
6706 {
6707         int cpu = (long)hcpu;
6708
6709         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6710         case CPU_ONLINE:
6711                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6712                 break;
6713
6714         case CPU_DEAD:
6715                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6716                 break;
6717
6718         default:
6719                 return NOTIFY_DONE;
6720         }
6721
6722         return NOTIFY_OK;
6723 }
6724 #else
6725 static inline void sched_init_numa(void)
6726 {
6727 }
6728
6729 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6730                                            unsigned long action,
6731                                            void *hcpu)
6732 {
6733         return 0;
6734 }
6735 #endif /* CONFIG_NUMA */
6736
6737 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6738 {
6739         struct sched_domain_topology_level *tl;
6740         int j;
6741
6742         for_each_sd_topology(tl) {
6743                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6744
6745                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6746                 if (!sdd->sd)
6747                         return -ENOMEM;
6748
6749                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6750                 if (!sdd->sg)
6751                         return -ENOMEM;
6752
6753                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6754                 if (!sdd->sgc)
6755                         return -ENOMEM;
6756
6757                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6758                         struct sched_domain *sd;
6759                         struct sched_group *sg;
6760                         struct sched_group_capacity *sgc;
6761
6762                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6763                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6764                         if (!sd)
6765                                 return -ENOMEM;
6766
6767                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6768
6769                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6770                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6771                         if (!sg)
6772                                 return -ENOMEM;
6773
6774                         sg->next = sg;
6775
6776                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6777
6778                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6779                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6780                         if (!sgc)
6781                                 return -ENOMEM;
6782
6783                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6784                 }
6785         }
6786
6787         return 0;
6788 }
6789
6790 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6791 {
6792         struct sched_domain_topology_level *tl;
6793         int j;
6794
6795         for_each_sd_topology(tl) {
6796                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6797
6798                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6799                         struct sched_domain *sd;
6800
6801                         if (sdd->sd) {
6802                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6803                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6804                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6805                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6806                         }
6807
6808                         if (sdd->sg)
6809                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6810                         if (sdd->sgc)
6811                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6812                 }
6813                 free_percpu(sdd->sd);
6814                 sdd->sd = NULL;
6815                 free_percpu(sdd->sg);
6816                 sdd->sg = NULL;
6817                 free_percpu(sdd->sgc);
6818                 sdd->sgc = NULL;
6819         }
6820 }
6821
6822 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6823                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6824                 struct sched_domain *child, int cpu)
6825 {
6826         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6827         if (!sd)
6828                 return child;
6829
6830         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6831         if (child) {
6832                 sd->level = child->level + 1;
6833                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6834                 child->parent = sd;
6835                 sd->child = child;
6836
6837                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6838                                     sched_domain_span(sd))) {
6839                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6840 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6841                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6842                                         child->name, sd->name);
6843 #endif
6844                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6845                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6846                                    sched_domain_span(sd),
6847                                    sched_domain_span(child));
6848                 }
6849
6850         }
6851         set_domain_attribute(sd, attr);
6852
6853         return sd;
6854 }
6855
6856 /*
6857  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6858  * to the individual cpus
6859  */
6860 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6861                                struct sched_domain_attr *attr)
6862 {
6863         enum s_alloc alloc_state;
6864         struct sched_domain *sd;
6865         struct s_data d;
6866         int i, ret = -ENOMEM;
6867
6868         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6869         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6870                 goto error;
6871
6872         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6873         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6874                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6875
6876                 sd = NULL;
6877                 for_each_sd_topology(tl) {
6878                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6879                         if (tl == sched_domain_topology)
6880                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6881                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6882                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6883                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6884                                 break;
6885                 }
6886         }
6887
6888         /* Build the groups for the domains */
6889         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6890                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6891                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6892                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6893                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6894                                         goto error;
6895                         } else {
6896                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6897                                         goto error;
6898                         }
6899                 }
6900         }
6901
6902         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6903         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6904                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6905                         continue;
6906
6907                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6908                         claim_allocations(i, sd);
6909                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6910                 }
6911         }
6912
6913         /* Attach the domains */
6914         rcu_read_lock();
6915         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6916                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6917                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6918         }
6919         rcu_read_unlock();
6920
6921         ret = 0;
6922 error:
6923         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6924         return ret;
6925 }
6926
6927 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6928 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6929 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6930                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6931
6932 /*
6933  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6934  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6935  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6936  */
6937 static cpumask_var_t fallback_doms;
6938
6939 /*
6940  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6941  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6942  * or 0 if it stayed the same.
6943  */
6944 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6945 {
6946         return 0;
6947 }
6948
6949 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6950 {
6951         int i;
6952         cpumask_var_t *doms;
6953
6954         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6955         if (!doms)
6956                 return NULL;
6957         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6958                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6959                         free_sched_domains(doms, i);
6960                         return NULL;
6961                 }
6962         }
6963         return doms;
6964 }
6965
6966 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6967 {
6968         unsigned int i;
6969         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6970                 free_cpumask_var(doms[i]);
6971         kfree(doms);
6972 }
6973
6974 /*
6975  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6976  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6977  * exclude other special cases in the future.
6978  */
6979 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6980 {
6981         int err;
6982
6983         arch_update_cpu_topology();
6984         ndoms_cur = 1;
6985         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6986         if (!doms_cur)
6987                 doms_cur = &fallback_doms;
6988         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6989         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6990         register_sched_domain_sysctl();
6991
6992         return err;
6993 }
6994
6995 /*
6996  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6997  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6998  */
6999 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7000 {
7001         int i;
7002
7003         rcu_read_lock();
7004         for_each_cpu(i, cpu_map)
7005                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7006         rcu_read_unlock();
7007 }
7008
7009 /* handle null as "default" */
7010 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7011                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7012 {
7013         struct sched_domain_attr tmp;
7014
7015         /* fast path */
7016         if (!new && !cur)
7017                 return 1;
7018
7019         tmp = SD_ATTR_INIT;
7020         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7021                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7022                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7023 }
7024
7025 /*
7026  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7027  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7028  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7029  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7030  *
7031  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7032  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7033  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7034  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7035  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7036  * it as it is.
7037  *
7038  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7039  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7040  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7041  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7042  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7043  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7044  *
7045  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7046  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7047  * and it will not create the default domain.
7048  *
7049  * Call with hotplug lock held
7050  */
7051 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7052                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7053 {
7054         int i, j, n;
7055         int new_topology;
7056
7057         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7058
7059         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7060         unregister_sched_domain_sysctl();
7061
7062         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7063         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7064
7065         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7066
7067         /* Destroy deleted domains */
7068         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7069                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7070                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7071                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7072                                 goto match1;
7073                 }
7074                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7075                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7076 match1:
7077                 ;
7078         }
7079
7080         n = ndoms_cur;
7081         if (doms_new == NULL) {
7082                 n = 0;
7083                 doms_new = &fallback_doms;
7084                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7085                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7086         }
7087
7088         /* Build new domains */
7089         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7090                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7091                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7092                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7093                                 goto match2;
7094                 }
7095                 /* no match - add a new doms_new */
7096                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7097 match2:
7098                 ;
7099         }
7100
7101         /* Remember the new sched domains */
7102         if (doms_cur != &fallback_doms)
7103                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7104         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7105         doms_cur = doms_new;
7106         dattr_cur = dattr_new;
7107         ndoms_cur = ndoms_new;
7108
7109         register_sched_domain_sysctl();
7110
7111         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7112 }
7113
7114 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7115
7116 /*
7117  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7118  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7119  * around partition_sched_domains().
7120  *
7121  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7122  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7123  */
7124 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7125                              void *hcpu)
7126 {
7127         switch (action) {
7128         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7129         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7130
7131                 /*
7132                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7133                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7134                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7135                  * domain, ignoring cpusets.
7136                  */
7137                 num_cpus_frozen--;
7138                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7139                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7140                         break;
7141                 }
7142
7143                 /*
7144                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7145                  * restore the original sched domains by considering the
7146                  * cpuset configurations.
7147                  */
7148
7149         case CPU_ONLINE:
7150                 cpuset_update_active_cpus(true);
7151                 break;
7152         default:
7153                 return NOTIFY_DONE;
7154         }
7155         return NOTIFY_OK;
7156 }
7157
7158 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7159                                void *hcpu)
7160 {
7161         unsigned long flags;
7162         long cpu = (long)hcpu;
7163         struct dl_bw *dl_b;
7164         bool overflow;
7165         int cpus;
7166
7167         switch (action) {
7168         case CPU_DOWN_PREPARE:
7169                 rcu_read_lock_sched();
7170                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7171
7172                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7173                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7174                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7175                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7176
7177                 rcu_read_unlock_sched();
7178
7179                 if (overflow)
7180                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7181                 cpuset_update_active_cpus(false);
7182                 break;
7183         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7184                 num_cpus_frozen++;
7185                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7186                 break;
7187         default:
7188                 return NOTIFY_DONE;
7189         }
7190         return NOTIFY_OK;
7191 }
7192
7193 void __init sched_init_smp(void)
7194 {
7195         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7196
7197         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7198         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7199
7200         /* nohz_full won't take effect without isolating the cpus. */
7201         tick_nohz_full_add_cpus_to(cpu_isolated_map);
7202
7203         sched_init_numa();
7204
7205         /*
7206          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7207          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7208          * happen.
7209          */
7210         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7211         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7212         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7213         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7214                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7215         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7216
7217         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7218         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7219         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7220
7221         init_hrtick();
7222
7223         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7224         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7225                 BUG();
7226         sched_init_granularity();
7227         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7228
7229         init_sched_rt_class();
7230         init_sched_dl_class();
7231 }
7232 #else
7233 void __init sched_init_smp(void)
7234 {
7235         sched_init_granularity();
7236 }
7237 #endif /* CONFIG_SMP */
7238
7239 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7240 {
7241         return in_lock_functions(addr) ||
7242                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7243                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7244 }
7245
7246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7247 /*
7248  * Default task group.
7249  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7250  */
7251 struct task_group root_task_group;
7252 LIST_HEAD(task_groups);
7253 #endif
7254
7255 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7256
7257 void __init sched_init(void)
7258 {
7259         int i, j;
7260         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7261
7262 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7263         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7264 #endif
7265 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7266         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7267 #endif
7268         if (alloc_size) {
7269                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7270
7271 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7272                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7273                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7274
7275                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7276                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7277
7278 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7279 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7280                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7281                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7282
7283                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7284                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7285
7286 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7287         }
7288 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7289         for_each_possible_cpu(i) {
7290                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7291                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7292         }
7293 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7294
7295         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7296                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7297         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7298                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7299
7300 #ifdef CONFIG_SMP
7301         init_defrootdomain();
7302 #endif
7303
7304 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7305         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7306                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7307 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7308
7309 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7310         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7311         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7312         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7313         autogroup_init(&init_task);
7314
7315 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7316
7317         for_each_possible_cpu(i) {
7318                 struct rq *rq;
7319
7320                 rq = cpu_rq(i);
7321                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7322                 rq->nr_running = 0;
7323                 rq->calc_load_active = 0;
7324                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7325                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7326                 init_rt_rq(&rq->rt);
7327                 init_dl_rq(&rq->dl);
7328 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7329                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7330                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7331                 /*
7332                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7333                  *
7334                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7335                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7336                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7337                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7338                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7339                  * (se->load.weight).
7340                  *
7341                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7342                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7343                  * then A0's share of the cpu resource is:
7344                  *
7345                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7346                  *
7347                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7348                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7349                  */
7350                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7351                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7352 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7353
7354                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7355 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7356                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7357 #endif
7358
7359                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7360                         rq->cpu_load[j] = 0;
7361
7362                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7363
7364 #ifdef CONFIG_SMP
7365                 rq->sd = NULL;
7366                 rq->rd = NULL;
7367                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7368                 rq->balance_callback = NULL;
7369                 rq->active_balance = 0;
7370                 rq->next_balance = jiffies;
7371                 rq->push_cpu = 0;
7372                 rq->cpu = i;
7373                 rq->online = 0;
7374                 rq->idle_stamp = 0;
7375                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7376                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7377
7378                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7379
7380                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7381 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7382                 rq->nohz_flags = 0;
7383 #endif
7384 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7385                 rq->last_sched_tick = 0;
7386 #endif
7387 #endif
7388                 init_rq_hrtick(rq);
7389                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7390         }
7391
7392         set_load_weight(&init_task);
7393
7394 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7395         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7396 #endif
7397
7398         /*
7399          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7400          */
7401         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7402         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7403
7404         /*
7405          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7406          */
7407         current->sched_class = &fair_sched_class;
7408
7409         /*
7410          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7411          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7412          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7413          * when this runqueue becomes "idle".
7414          */
7415         init_idle(current, smp_processor_id());
7416
7417         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7418
7419 #ifdef CONFIG_SMP
7420         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7421         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7422         if (cpu_isolated_map == NULL)
7423                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7424         idle_thread_set_boot_cpu();
7425         set_cpu_rq_start_time();
7426 #endif
7427         init_sched_fair_class();
7428
7429         scheduler_running = 1;
7430 }
7431
7432 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7433 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7434 {
7435         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7436
7437         return (nested == preempt_offset);
7438 }
7439
7440 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7441 {
7442         /*
7443          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7444          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7445          * otherwise we will destroy state.
7446          */
7447         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7448                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7449                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7450                         current->state,
7451                         (void *)current->task_state_change,
7452                         (void *)current->task_state_change);
7453
7454         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7455 }
7456 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7457
7458 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7459 {
7460         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7461
7462         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7463         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7464              !is_idle_task(current)) ||
7465             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7466                 return;
7467         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7468                 return;
7469         prev_jiffy = jiffies;
7470
7471         printk(KERN_ERR
7472                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7473                         file, line);
7474         printk(KERN_ERR
7475                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7476                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7477                         current->pid, current->comm);
7478
7479         if (task_stack_end_corrupted(current))
7480                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7481
7482         debug_show_held_locks(current);
7483         if (irqs_disabled())
7484                 print_irqtrace_events(current);
7485 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7486         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7487                 pr_err("Preemption disabled at:");
7488                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7489                 pr_cont("\n");
7490         }
7491 #endif
7492         dump_stack();
7493 }
7494 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7495 #endif
7496
7497 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7498 void normalize_rt_tasks(void)
7499 {
7500         struct task_struct *g, *p;
7501         struct sched_attr attr = {
7502                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7503         };
7504
7505         read_lock(&tasklist_lock);
7506         for_each_process_thread(g, p) {
7507                 /*
7508                  * Only normalize user tasks:
7509                  */
7510                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7511                         continue;
7512
7513                 p->se.exec_start                = 0;
7514 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7515                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7516                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7517                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7518 #endif
7519
7520                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7521                         /*
7522                          * Renice negative nice level userspace
7523                          * tasks back to 0:
7524                          */
7525                         if (task_nice(p) < 0)
7526                                 set_user_nice(p, 0);
7527                         continue;
7528                 }
7529
7530                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7531         }
7532         read_unlock(&tasklist_lock);
7533 }
7534
7535 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7536
7537 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7538 /*
7539  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7540  *
7541  * They can only be called when the whole system has been
7542  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7543  * activity can take place. Using them for anything else would
7544  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7545  * under any other configuration.
7546  */
7547
7548 /**
7549  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7550  * @cpu: the processor in question.
7551  *
7552  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7553  *
7554  * Return: The current task for @cpu.
7555  */
7556 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7557 {
7558         return cpu_curr(cpu);
7559 }
7560
7561 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7562
7563 #ifdef CONFIG_IA64
7564 /**
7565  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7566  * @cpu: the processor in question.
7567  * @p: the task pointer to set.
7568  *
7569  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7570  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7571  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7572  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7573  * and caller must save the original value of the current task (see
7574  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7575  * re-starting the system.
7576  *
7577  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7578  */
7579 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7580 {
7581         cpu_curr(cpu) = p;
7582 }
7583
7584 #endif
7585
7586 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7587 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7588 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7589
7590 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7591 {
7592         free_fair_sched_group(tg);
7593         free_rt_sched_group(tg);
7594         autogroup_free(tg);
7595         kfree(tg);
7596 }
7597
7598 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7599 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7600 {
7601         struct task_group *tg;
7602
7603         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7604         if (!tg)
7605                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7606
7607         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7608                 goto err;
7609
7610         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7611                 goto err;
7612
7613         return tg;
7614
7615 err:
7616         free_sched_group(tg);
7617         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7618 }
7619
7620 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7621 {
7622         unsigned long flags;
7623
7624         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7625         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7626
7627         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7628
7629         tg->parent = parent;
7630         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7631         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7632         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7633 }
7634
7635 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7636 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7637 {
7638         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7639         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7640 }
7641
7642 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7643 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7644 {
7645         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7646         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7647 }
7648
7649 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7650 {
7651         unsigned long flags;
7652         int i;
7653
7654         /* end participation in shares distribution */
7655         for_each_possible_cpu(i)
7656                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7657
7658         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7659         list_del_rcu(&tg->list);
7660         list_del_rcu(&tg->siblings);
7661         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7662 }
7663
7664 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7665  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7666  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7667  *      reflect its new group.
7668  */
7669 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7670 {
7671         struct task_group *tg;
7672         int queued, running;
7673         unsigned long flags;
7674         struct rq *rq;
7675
7676         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7677
7678         running = task_current(rq, tsk);
7679         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7680
7681         if (queued)
7682                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7683         if (unlikely(running))
7684                 put_prev_task(rq, tsk);
7685
7686         /*
7687          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7688          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7689          * to prevent lockdep warnings.
7690          */
7691         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7692                           struct task_group, css);
7693         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7694         tsk->sched_task_group = tg;
7695
7696 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7697         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7698                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, queued);
7699         else
7700 #endif
7701                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7702
7703         if (unlikely(running))
7704                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7705         if (queued)
7706                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7707
7708         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7709 }
7710 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7711
7712 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7713 /*
7714  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7715  */
7716 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7717
7718 /* Must be called with tasklist_lock held */
7719 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7720 {
7721         struct task_struct *g, *p;
7722
7723         /*
7724          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7725          */
7726         if (task_group_is_autogroup(tg))
7727                 return 0;
7728
7729         for_each_process_thread(g, p) {
7730                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7731                         return 1;
7732         }
7733
7734         return 0;
7735 }
7736
7737 struct rt_schedulable_data {
7738         struct task_group *tg;
7739         u64 rt_period;
7740         u64 rt_runtime;
7741 };
7742
7743 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7744 {
7745         struct rt_schedulable_data *d = data;
7746         struct task_group *child;
7747         unsigned long total, sum = 0;
7748         u64 period, runtime;
7749
7750         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7751         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7752
7753         if (tg == d->tg) {
7754                 period = d->rt_period;
7755                 runtime = d->rt_runtime;
7756         }
7757
7758         /*
7759          * Cannot have more runtime than the period.
7760          */
7761         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7762                 return -EINVAL;
7763
7764         /*
7765          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7766          */
7767         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7768                 return -EBUSY;
7769
7770         total = to_ratio(period, runtime);
7771
7772         /*
7773          * Nobody can have more than the global setting allows.
7774          */
7775         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7776                 return -EINVAL;
7777
7778         /*
7779          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7780          */
7781         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7782                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7783                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7784
7785                 if (child == d->tg) {
7786                         period = d->rt_period;
7787                         runtime = d->rt_runtime;
7788                 }
7789
7790                 sum += to_ratio(period, runtime);
7791         }
7792
7793         if (sum > total)
7794                 return -EINVAL;
7795
7796         return 0;
7797 }
7798
7799 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7800 {
7801         int ret;
7802
7803         struct rt_schedulable_data data = {
7804                 .tg = tg,
7805                 .rt_period = period,
7806                 .rt_runtime = runtime,
7807         };
7808
7809         rcu_read_lock();
7810         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7811         rcu_read_unlock();
7812
7813         return ret;
7814 }
7815
7816 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7817                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7818 {
7819         int i, err = 0;
7820
7821         /*
7822          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7823          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7824          */
7825         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7826                 return -EINVAL;
7827
7828         /* No period doesn't make any sense. */
7829         if (rt_period == 0)
7830                 return -EINVAL;
7831
7832         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7833         read_lock(&tasklist_lock);
7834         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7835         if (err)
7836                 goto unlock;
7837
7838         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7839         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7840         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7841
7842         for_each_possible_cpu(i) {
7843                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7844
7845                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7846                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7847                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7848         }
7849         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7850 unlock:
7851         read_unlock(&tasklist_lock);
7852         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7853
7854         return err;
7855 }
7856
7857 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7858 {
7859         u64 rt_runtime, rt_period;
7860
7861         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7862         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7863         if (rt_runtime_us < 0)
7864                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7865
7866         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7867 }
7868
7869 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7870 {
7871         u64 rt_runtime_us;
7872
7873         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7874                 return -1;
7875
7876         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7877         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7878         return rt_runtime_us;
7879 }
7880
7881 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7882 {
7883         u64 rt_runtime, rt_period;
7884
7885         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7886         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7887
7888         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7889 }
7890
7891 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7892 {
7893         u64 rt_period_us;
7894
7895         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7896         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7897         return rt_period_us;
7898 }
7899 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7900
7901 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7902 static int sched_rt_global_constraints(void)
7903 {
7904         int ret = 0;
7905
7906         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7907         read_lock(&tasklist_lock);
7908         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7909         read_unlock(&tasklist_lock);
7910         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7911
7912         return ret;
7913 }
7914
7915 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7916 {
7917         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7918         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7919                 return 0;
7920
7921         return 1;
7922 }
7923
7924 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7925 static int sched_rt_global_constraints(void)
7926 {
7927         unsigned long flags;
7928         int i, ret = 0;
7929
7930         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7931         for_each_possible_cpu(i) {
7932                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7933
7934                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7935                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7936                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7937         }
7938         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7939
7940         return ret;
7941 }
7942 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7943
7944 static int sched_dl_global_validate(void)
7945 {
7946         u64 runtime = global_rt_runtime();
7947         u64 period = global_rt_period();
7948         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7949         struct dl_bw *dl_b;
7950         int cpu, ret = 0;
7951         unsigned long flags;
7952
7953         /*
7954          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7955          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7956          * any of the root_domains.
7957          *
7958          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7959          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7960          * solutions is welcome!
7961          */
7962         for_each_possible_cpu(cpu) {
7963                 rcu_read_lock_sched();
7964                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7965
7966                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7967                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7968                         ret = -EBUSY;
7969                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7970
7971                 rcu_read_unlock_sched();
7972
7973                 if (ret)
7974                         break;
7975         }
7976
7977         return ret;
7978 }
7979
7980 static void sched_dl_do_global(void)
7981 {
7982         u64 new_bw = -1;
7983         struct dl_bw *dl_b;
7984         int cpu;
7985         unsigned long flags;
7986
7987         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7988         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7989
7990         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7991                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7992
7993         /*
7994          * FIXME: As above...
7995          */
7996         for_each_possible_cpu(cpu) {
7997                 rcu_read_lock_sched();
7998                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7999
8000                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8001                 dl_b->bw = new_bw;
8002                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8003
8004                 rcu_read_unlock_sched();
8005         }
8006 }
8007
8008 static int sched_rt_global_validate(void)
8009 {
8010         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8011                 return -EINVAL;
8012
8013         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8014                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8015                 return -EINVAL;
8016
8017         return 0;
8018 }
8019
8020 static void sched_rt_do_global(void)
8021 {
8022         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8023         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8024 }
8025
8026 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8027                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8028                 loff_t *ppos)
8029 {
8030         int old_period, old_runtime;
8031         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8032         int ret;
8033
8034         mutex_lock(&mutex);
8035         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8036         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8037
8038         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8039
8040         if (!ret && write) {
8041                 ret = sched_rt_global_validate();
8042                 if (ret)
8043                         goto undo;
8044
8045                 ret = sched_dl_global_validate();
8046                 if (ret)
8047                         goto undo;
8048
8049                 ret = sched_rt_global_constraints();
8050                 if (ret)
8051                         goto undo;
8052
8053                 sched_rt_do_global();
8054                 sched_dl_do_global();
8055         }
8056         if (0) {
8057 undo:
8058                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8059                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8060         }
8061         mutex_unlock(&mutex);
8062
8063         return ret;
8064 }
8065
8066 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8067                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8068                 loff_t *ppos)
8069 {
8070         int ret;
8071         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8072
8073         mutex_lock(&mutex);
8074         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8075         /* make sure that internally we keep jiffies */
8076         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8077         if (!ret && write) {
8078                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8079                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8080         }
8081         mutex_unlock(&mutex);
8082         return ret;
8083 }
8084
8085 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8086
8087 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8088 {
8089         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8090 }
8091
8092 static struct cgroup_subsys_state *
8093 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8094 {
8095         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8096         struct task_group *tg;
8097
8098         if (!parent) {
8099                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8100                 return &root_task_group.css;
8101         }
8102
8103         tg = sched_create_group(parent);
8104         if (IS_ERR(tg))
8105                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8106
8107         return &tg->css;
8108 }
8109
8110 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8111 {
8112         struct task_group *tg = css_tg(css);
8113         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8114
8115         if (parent)
8116                 sched_online_group(tg, parent);
8117         return 0;
8118 }
8119
8120 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8121 {
8122         struct task_group *tg = css_tg(css);
8123
8124         sched_destroy_group(tg);
8125 }
8126
8127 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8128 {
8129         struct task_group *tg = css_tg(css);
8130
8131         sched_offline_group(tg);
8132 }
8133
8134 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8135 {
8136         sched_move_task(task);
8137 }
8138
8139 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8140                                  struct cgroup_taskset *tset)
8141 {
8142         struct task_struct *task;
8143
8144         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
8145 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8146                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8147                         return -EINVAL;
8148 #else
8149                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8150                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8151                         return -EINVAL;
8152 #endif
8153         }
8154         return 0;
8155 }
8156
8157 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8158                               struct cgroup_taskset *tset)
8159 {
8160         struct task_struct *task;
8161
8162         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
8163                 sched_move_task(task);
8164 }
8165
8166 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
8167                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
8168                             struct task_struct *task)
8169 {
8170         /*
8171          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
8172          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
8173          * trying to poke a half freed task state from generic code.
8174          */
8175         if (!(task->flags & PF_EXITING))
8176                 return;
8177
8178         sched_move_task(task);
8179 }
8180
8181 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8182 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8183                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8184 {
8185         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8186 }
8187
8188 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8189                                struct cftype *cft)
8190 {
8191         struct task_group *tg = css_tg(css);
8192
8193         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8194 }
8195
8196 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8197 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8198
8199 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8200 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8201
8202 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8203
8204 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8205 {
8206         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8207         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8208
8209         if (tg == &root_task_group)
8210                 return -EINVAL;
8211
8212         /*
8213          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8214          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8215          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8216          */
8217         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8218                 return -EINVAL;
8219
8220         /*
8221          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8222          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8223          * feasibility.
8224          */
8225         if (period > max_cfs_quota_period)
8226                 return -EINVAL;
8227
8228         /*
8229          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8230          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8231          */
8232         get_online_cpus();
8233         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8234         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8235         if (ret)
8236                 goto out_unlock;
8237
8238         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8239         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8240         /*
8241          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8242          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8243          */
8244         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8245                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8246         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8247         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8248         cfs_b->quota = quota;
8249
8250         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8251         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8252         if (runtime_enabled)
8253                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8254         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8255
8256         for_each_online_cpu(i) {
8257                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8258                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8259
8260                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8261                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8262                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8263
8264                 if (cfs_rq->throttled)
8265                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8266                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8267         }
8268         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8269                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8270 out_unlock:
8271         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8272         put_online_cpus();
8273
8274         return ret;
8275 }
8276
8277 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8278 {
8279         u64 quota, period;
8280
8281         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8282         if (cfs_quota_us < 0)
8283                 quota = RUNTIME_INF;
8284         else
8285                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8286
8287         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8288 }
8289
8290 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8291 {
8292         u64 quota_us;
8293
8294         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8295                 return -1;
8296
8297         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8298         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8299
8300         return quota_us;
8301 }
8302
8303 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8304 {
8305         u64 quota, period;
8306
8307         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8308         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8309
8310         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8311 }
8312
8313 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8314 {
8315         u64 cfs_period_us;
8316
8317         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8318         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8319
8320         return cfs_period_us;
8321 }
8322
8323 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8324                                   struct cftype *cft)
8325 {
8326         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8327 }
8328
8329 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8330                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8331 {
8332         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8333 }
8334
8335 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8336                                    struct cftype *cft)
8337 {
8338         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8339 }
8340
8341 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8342                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8343 {
8344         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8345 }
8346
8347 struct cfs_schedulable_data {
8348         struct task_group *tg;
8349         u64 period, quota;
8350 };
8351
8352 /*
8353  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8354  * note: units are usecs
8355  */
8356 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8357                                struct cfs_schedulable_data *d)
8358 {
8359         u64 quota, period;
8360
8361         if (tg == d->tg) {
8362                 period = d->period;
8363                 quota = d->quota;
8364         } else {
8365                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8366                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8367         }
8368
8369         /* note: these should typically be equivalent */
8370         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8371                 return RUNTIME_INF;
8372
8373         return to_ratio(period, quota);
8374 }
8375
8376 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8377 {
8378         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8379         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8380         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8381
8382         if (!tg->parent) {
8383                 quota = RUNTIME_INF;
8384         } else {
8385                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8386
8387                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8388                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8389
8390                 /*
8391                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8392                  * limit is set
8393                  */
8394                 if (quota == RUNTIME_INF)
8395                         quota = parent_quota;
8396                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8397                         return -EINVAL;
8398         }
8399         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8400
8401         return 0;
8402 }
8403
8404 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8405 {
8406         int ret;
8407         struct cfs_schedulable_data data = {
8408                 .tg = tg,
8409                 .period = period,
8410                 .quota = quota,
8411         };
8412
8413         if (quota != RUNTIME_INF) {
8414                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8415                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8416         }
8417
8418         rcu_read_lock();
8419         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8420         rcu_read_unlock();
8421
8422         return ret;
8423 }
8424
8425 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8426 {
8427         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8428         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8429
8430         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8431         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8432         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8433
8434         return 0;
8435 }
8436 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8437 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8438
8439 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8440 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8441                                 struct cftype *cft, s64 val)
8442 {
8443         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8444 }
8445
8446 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8447                                struct cftype *cft)
8448 {
8449         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8450 }
8451
8452 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8453                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8454 {
8455         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8456 }
8457
8458 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8459                                    struct cftype *cft)
8460 {
8461         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8462 }
8463 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8464
8465 static struct cftype cpu_files[] = {
8466 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8467         {
8468                 .name = "shares",
8469                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8470                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8471         },
8472 #endif
8473 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8474         {
8475                 .name = "cfs_quota_us",
8476                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8477                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8478         },
8479         {
8480                 .name = "cfs_period_us",
8481                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8482                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8483         },
8484         {
8485                 .name = "stat",
8486                 .seq_show = cpu_stats_show,
8487         },
8488 #endif
8489 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8490         {
8491                 .name = "rt_runtime_us",
8492                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8493                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8494         },
8495         {
8496                 .name = "rt_period_us",
8497                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8498                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8499         },
8500 #endif
8501         { }     /* terminate */
8502 };
8503
8504 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8505         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8506         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8507         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8508         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8509         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8510         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8511         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8512         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8513         .legacy_cftypes = cpu_files,
8514         .early_init     = 1,
8515 };
8516
8517 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8518
8519 void dump_cpu_task(int cpu)
8520 {
8521         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8522         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8523 }