]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
aa5973220ad213a960092012bf4493f296dab90b
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
604                 return;
605         resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
631                                 cpu = i;
632                                 goto unlock;
633                         }
634                 }
635         }
636
637         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
638                 cpu = housekeeping_any_cpu();
639 unlock:
640         rcu_read_unlock();
641         return cpu;
642 }
643 /*
644  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
645  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
646  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
647  * idle system the next event might even be infinite time into the
648  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
649  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
650  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
651  * wheel for the next timer event.
652  */
653 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
654 {
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656
657         if (cpu == smp_processor_id())
658                 return;
659
660         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
661                 smp_send_reschedule(cpu);
662         else
663                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
664 }
665
666 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
667 {
668         /*
669          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
670          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
671          * If needed we can still optimize that later with an
672          * empty IRQ.
673          */
674         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
675                 if (cpu != smp_processor_id() ||
676                     tick_nohz_tick_stopped())
677                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
678                 return true;
679         }
680
681         return false;
682 }
683
684 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
685 {
686         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
687                 wake_up_idle_cpu(cpu);
688 }
689
690 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
691 {
692         int cpu = smp_processor_id();
693
694         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
695                 return false;
696
697         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
698                 return true;
699
700         /*
701          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
702          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
703          */
704         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
705         return false;
706 }
707
708 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
709
710 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
711 {
712         return false;
713 }
714
715 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
716
717 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
718 bool sched_can_stop_tick(void)
719 {
720         /*
721          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
722          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
723          */
724         if (current->policy == SCHED_FIFO)
725                 return true;
726
727         /*
728          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
729          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
730          */
731         if (current->policy == SCHED_RR) {
732                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
733
734                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
735         }
736
737         /*
738          * More than one running task need preemption.
739          * nr_running update is assumed to be visible
740          * after IPI is sent from wakers.
741          */
742         if (this_rq()->nr_running > 1)
743                 return false;
744
745         return true;
746 }
747 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
748
749 void sched_avg_update(struct rq *rq)
750 {
751         s64 period = sched_avg_period();
752
753         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
754                 /*
755                  * Inline assembly required to prevent the compiler
756                  * optimising this loop into a divmod call.
757                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
758                  */
759                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
760                 rq->age_stamp += period;
761                 rq->rt_avg /= 2;
762         }
763 }
764
765 #endif /* CONFIG_SMP */
766
767 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
768                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
769 /*
770  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
771  * node and @up when leaving it for the final time.
772  *
773  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
774  */
775 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
776                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
777 {
778         struct task_group *parent, *child;
779         int ret;
780
781         parent = from;
782
783 down:
784         ret = (*down)(parent, data);
785         if (ret)
786                 goto out;
787         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
788                 parent = child;
789                 goto down;
790
791 up:
792                 continue;
793         }
794         ret = (*up)(parent, data);
795         if (ret || parent == from)
796                 goto out;
797
798         child = parent;
799         parent = parent->parent;
800         if (parent)
801                 goto up;
802 out:
803         return ret;
804 }
805
806 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
807 {
808         return 0;
809 }
810 #endif
811
812 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
813 {
814         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
815         struct load_weight *load = &p->se.load;
816
817         /*
818          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
819          */
820         if (idle_policy(p->policy)) {
821                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
822                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
823                 return;
824         }
825
826         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
827         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
828 }
829
830 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
831 {
832         update_rq_clock(rq);
833         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
834                 sched_info_queued(rq, p);
835         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
836 }
837
838 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
839 {
840         update_rq_clock(rq);
841         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
842                 sched_info_dequeued(rq, p);
843         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
844 }
845
846 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
847 {
848         if (task_contributes_to_load(p))
849                 rq->nr_uninterruptible--;
850
851         enqueue_task(rq, p, flags);
852 }
853
854 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
855 {
856         if (task_contributes_to_load(p))
857                 rq->nr_uninterruptible++;
858
859         dequeue_task(rq, p, flags);
860 }
861
862 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
863 {
864 /*
865  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
866  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
867  */
868 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
869         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
870 #endif
871 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
872         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
873
874         /*
875          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
876          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
877          * {soft,}irq region.
878          *
879          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
880          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
881          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
882          * monotonic.
883          *
884          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
885          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
886          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
887          * atomic ops.
888          */
889         if (irq_delta > delta)
890                 irq_delta = delta;
891
892         rq->prev_irq_time += irq_delta;
893         delta -= irq_delta;
894 #endif
895 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
896         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
897                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
898                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
899
900                 if (unlikely(steal > delta))
901                         steal = delta;
902
903                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
904                 delta -= steal;
905         }
906 #endif
907
908         rq->clock_task += delta;
909
910 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
911         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
912                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
913 #endif
914 }
915
916 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
917 {
918         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
919         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
920
921         if (stop) {
922                 /*
923                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
924                  * userspace knows about and won't get confused about.
925                  *
926                  * Also, it will make PI more or less work without too
927                  * much confusion -- but then, stop work should not
928                  * rely on PI working anyway.
929                  */
930                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
931
932                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
933         }
934
935         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
936
937         if (old_stop) {
938                 /*
939                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
940                  * it can die in pieces.
941                  */
942                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
943         }
944 }
945
946 /*
947  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
948  */
949 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
950 {
951         return p->static_prio;
952 }
953
954 /*
955  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
956  * without taking RT-inheritance into account. Might be
957  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
958  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
959  * estimator recalculates.
960  */
961 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
962 {
963         int prio;
964
965         if (task_has_dl_policy(p))
966                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
967         else if (task_has_rt_policy(p))
968                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
969         else
970                 prio = __normal_prio(p);
971         return prio;
972 }
973
974 /*
975  * Calculate the current priority, i.e. the priority
976  * taken into account by the scheduler. This value might
977  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
978  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
979  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
980  */
981 static int effective_prio(struct task_struct *p)
982 {
983         p->normal_prio = normal_prio(p);
984         /*
985          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
986          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
987          * to the normal priority:
988          */
989         if (!rt_prio(p->prio))
990                 return p->normal_prio;
991         return p->prio;
992 }
993
994 /**
995  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
996  * @p: the task in question.
997  *
998  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
999  */
1000 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1001 {
1002         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1007  * use the balance_callback list if you want balancing.
1008  *
1009  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1010  * balance_callback().
1011  */
1012 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1013                                        const struct sched_class *prev_class,
1014                                        int oldprio)
1015 {
1016         if (prev_class != p->sched_class) {
1017                 if (prev_class->switched_from)
1018                         prev_class->switched_from(rq, p);
1019
1020                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1021         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1022                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1023 }
1024
1025 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1026 {
1027         const struct sched_class *class;
1028
1029         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1030                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1031         } else {
1032                 for_each_class(class) {
1033                         if (class == rq->curr->sched_class)
1034                                 break;
1035                         if (class == p->sched_class) {
1036                                 resched_curr(rq);
1037                                 break;
1038                         }
1039                 }
1040         }
1041
1042         /*
1043          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1044          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1045          */
1046         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1047                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051 /*
1052  * This is how migration works:
1053  *
1054  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1055  *    stop_one_cpu().
1056  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1057  *    off the CPU)
1058  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1059  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1060  *    it and puts it into the right queue.
1061  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1062  *    is done.
1063  */
1064
1065 /*
1066  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1067  *
1068  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1069  */
1070 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1071 {
1072         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1073
1074         dequeue_task(rq, p, 0);
1075         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1076         set_task_cpu(p, new_cpu);
1077         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1078
1079         rq = cpu_rq(new_cpu);
1080
1081         raw_spin_lock(&rq->lock);
1082         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1083         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1084         enqueue_task(rq, p, 0);
1085         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1086
1087         return rq;
1088 }
1089
1090 struct migration_arg {
1091         struct task_struct *task;
1092         int dest_cpu;
1093 };
1094
1095 /*
1096  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1097  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1098  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1099  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1100  *
1101  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1102  * as the task is no longer on this CPU.
1103  */
1104 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1105 {
1106         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1107                 return rq;
1108
1109         /* Affinity changed (again). */
1110         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1111                 return rq;
1112
1113         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1114
1115         return rq;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1120  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1121  * 'pushing' onto another runqueue.
1122  */
1123 static int migration_cpu_stop(void *data)
1124 {
1125         struct migration_arg *arg = data;
1126         struct task_struct *p = arg->task;
1127         struct rq *rq = this_rq();
1128
1129         /*
1130          * The original target cpu might have gone down and we might
1131          * be on another cpu but it doesn't matter.
1132          */
1133         local_irq_disable();
1134         /*
1135          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1136          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1137          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1138          */
1139         sched_ttwu_pending();
1140
1141         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1142         raw_spin_lock(&rq->lock);
1143         /*
1144          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1145          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1146          * we're holding p->pi_lock.
1147          */
1148         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1149                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1150         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1151         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1152
1153         local_irq_enable();
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 /*
1158  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1159  * actually call this function.
1160  */
1161 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1162 {
1163         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1164         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1165 }
1166
1167 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1168 {
1169         struct rq *rq = task_rq(p);
1170         bool queued, running;
1171
1172         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1173
1174         queued = task_on_rq_queued(p);
1175         running = task_current(rq, p);
1176
1177         if (queued) {
1178                 /*
1179                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1180                  * holding rq->lock.
1181                  */
1182                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1183                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1184         }
1185         if (running)
1186                 put_prev_task(rq, p);
1187
1188         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1189
1190         if (running)
1191                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1192         if (queued)
1193                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1198  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1199  * is removed from the allowed bitmask.
1200  *
1201  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1202  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1203  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1204  */
1205 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1206                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1207 {
1208         unsigned long flags;
1209         struct rq *rq;
1210         unsigned int dest_cpu;
1211         int ret = 0;
1212
1213         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1214
1215         /*
1216          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1217          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1218          */
1219         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1220                 ret = -EINVAL;
1221                 goto out;
1222         }
1223
1224         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1225                 goto out;
1226
1227         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1228                 ret = -EINVAL;
1229                 goto out;
1230         }
1231
1232         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1233
1234         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1235         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1236                 goto out;
1237
1238         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1239         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1240                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1241                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1242                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1243                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1244                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1245                 return 0;
1246         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1247                 /*
1248                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1249                  * afterwards anyway.
1250                  */
1251                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1252                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1253                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1254         }
1255 out:
1256         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1257
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1262 {
1263         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1264 }
1265 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1266
1267 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1270         /*
1271          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1272          * ttwu() will sort out the placement.
1273          */
1274         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1275                         !p->on_rq);
1276
1277 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1278         /*
1279          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1280          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1281          *
1282          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1283          * see task_group().
1284          *
1285          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1286          * task_rq_lock().
1287          */
1288         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1289                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1290 #endif
1291 #endif
1292
1293         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1294
1295         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1296                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1297                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1298                 p->se.nr_migrations++;
1299                 perf_event_task_migrate(p);
1300         }
1301
1302         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1303 }
1304
1305 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1306 {
1307         if (task_on_rq_queued(p)) {
1308                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1309
1310                 src_rq = task_rq(p);
1311                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1312
1313                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1314                 set_task_cpu(p, cpu);
1315                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1316                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1317         } else {
1318                 /*
1319                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1320                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1321                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1322                  */
1323                 p->wake_cpu = cpu;
1324         }
1325 }
1326
1327 struct migration_swap_arg {
1328         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1329         int src_cpu, dst_cpu;
1330 };
1331
1332 static int migrate_swap_stop(void *data)
1333 {
1334         struct migration_swap_arg *arg = data;
1335         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1336         int ret = -EAGAIN;
1337
1338         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1339                 return -EAGAIN;
1340
1341         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1342         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1343
1344         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1345                         &arg->dst_task->pi_lock);
1346         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1347
1348         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1349                 goto unlock;
1350
1351         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1352                 goto unlock;
1353
1354         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1355                 goto unlock;
1356
1357         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1358                 goto unlock;
1359
1360         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1361         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1362
1363         ret = 0;
1364
1365 unlock:
1366         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1367         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1368         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1369
1370         return ret;
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Cross migrate two tasks
1375  */
1376 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1377 {
1378         struct migration_swap_arg arg;
1379         int ret = -EINVAL;
1380
1381         arg = (struct migration_swap_arg){
1382                 .src_task = cur,
1383                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1384                 .dst_task = p,
1385                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1386         };
1387
1388         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1389                 goto out;
1390
1391         /*
1392          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1393          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1394          */
1395         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1396                 goto out;
1397
1398         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1399                 goto out;
1400
1401         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1402                 goto out;
1403
1404         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1405         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1406
1407 out:
1408         return ret;
1409 }
1410
1411 /*
1412  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1413  *
1414  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1415  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1416  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1417  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1418  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1419  * @p has remained unscheduled the whole time.
1420  *
1421  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1422  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1423  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1424  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1425  * waiting to become inactive.
1426  */
1427 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1428 {
1429         unsigned long flags;
1430         int running, queued;
1431         unsigned long ncsw;
1432         struct rq *rq;
1433
1434         for (;;) {
1435                 /*
1436                  * We do the initial early heuristics without holding
1437                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1438                  * the runqueue lock when things look like they will
1439                  * work out!
1440                  */
1441                 rq = task_rq(p);
1442
1443                 /*
1444                  * If the task is actively running on another CPU
1445                  * still, just relax and busy-wait without holding
1446                  * any locks.
1447                  *
1448                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1449                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1450                  * But we don't care, since "task_running()" will
1451                  * return false if the runqueue has changed and p
1452                  * is actually now running somewhere else!
1453                  */
1454                 while (task_running(rq, p)) {
1455                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1456                                 return 0;
1457                         cpu_relax();
1458                 }
1459
1460                 /*
1461                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1462                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1463                  * just go back and repeat.
1464                  */
1465                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1466                 trace_sched_wait_task(p);
1467                 running = task_running(rq, p);
1468                 queued = task_on_rq_queued(p);
1469                 ncsw = 0;
1470                 if (!match_state || p->state == match_state)
1471                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1472                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1473
1474                 /*
1475                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1476                  */
1477                 if (unlikely(!ncsw))
1478                         break;
1479
1480                 /*
1481                  * Was it really running after all now that we
1482                  * checked with the proper locks actually held?
1483                  *
1484                  * Oops. Go back and try again..
1485                  */
1486                 if (unlikely(running)) {
1487                         cpu_relax();
1488                         continue;
1489                 }
1490
1491                 /*
1492                  * It's not enough that it's not actively running,
1493                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1494                  * preempted!
1495                  *
1496                  * So if it was still runnable (but just not actively
1497                  * running right now), it's preempted, and we should
1498                  * yield - it could be a while.
1499                  */
1500                 if (unlikely(queued)) {
1501                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1502
1503                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1504                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1505                         continue;
1506                 }
1507
1508                 /*
1509                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1510                  * runnable, which means that it will never become
1511                  * running in the future either. We're all done!
1512                  */
1513                 break;
1514         }
1515
1516         return ncsw;
1517 }
1518
1519 /***
1520  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1521  * @p: the to-be-kicked thread
1522  *
1523  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1524  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1525  *
1526  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1527  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1528  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1529  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1530  * achieved as well.
1531  */
1532 void kick_process(struct task_struct *p)
1533 {
1534         int cpu;
1535
1536         preempt_disable();
1537         cpu = task_cpu(p);
1538         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1539                 smp_send_reschedule(cpu);
1540         preempt_enable();
1541 }
1542 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1543
1544 /*
1545  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1546  */
1547 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1548 {
1549         int nid = cpu_to_node(cpu);
1550         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1551         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1552         int dest_cpu;
1553
1554         /*
1555          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1556          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1557          * select the cpu on the other node.
1558          */
1559         if (nid != -1) {
1560                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1561
1562                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1563                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1564                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1565                                 continue;
1566                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1567                                 continue;
1568                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1569                                 return dest_cpu;
1570                 }
1571         }
1572
1573         for (;;) {
1574                 /* Any allowed, online CPU? */
1575                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1576                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1577                                 continue;
1578                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1579                                 continue;
1580                         goto out;
1581                 }
1582
1583                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1584                 switch (state) {
1585                 case cpuset:
1586                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1587                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1588                                 state = possible;
1589                                 break;
1590                         }
1591                         /* fall-through */
1592                 case possible:
1593                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1594                         state = fail;
1595                         break;
1596
1597                 case fail:
1598                         BUG();
1599                         break;
1600                 }
1601         }
1602
1603 out:
1604         if (state != cpuset) {
1605                 /*
1606                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1607                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1608                  * leave kernel.
1609                  */
1610                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1611                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1612                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1613                 }
1614         }
1615
1616         return dest_cpu;
1617 }
1618
1619 /*
1620  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1621  */
1622 static inline
1623 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1624 {
1625         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1626
1627         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1628                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1629
1630         /*
1631          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1632          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1633          * cpu.
1634          *
1635          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1636          *
1637          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1638          *   not worry about this generic constraint ]
1639          */
1640         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1641                      !cpu_online(cpu)))
1642                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1643
1644         return cpu;
1645 }
1646
1647 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1648 {
1649         s64 diff = sample - *avg;
1650         *avg += diff >> 3;
1651 }
1652
1653 #else
1654
1655 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1656                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1657 {
1658         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1659 }
1660
1661 #endif /* CONFIG_SMP */
1662
1663 static void
1664 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1665 {
1666 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1667         struct rq *rq = this_rq();
1668
1669 #ifdef CONFIG_SMP
1670         int this_cpu = smp_processor_id();
1671
1672         if (cpu == this_cpu) {
1673                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1674                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1675         } else {
1676                 struct sched_domain *sd;
1677
1678                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1679                 rcu_read_lock();
1680                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1681                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1682                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1683                                 break;
1684                         }
1685                 }
1686                 rcu_read_unlock();
1687         }
1688
1689         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1690                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1691
1692 #endif /* CONFIG_SMP */
1693
1694         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1695         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1696
1697         if (wake_flags & WF_SYNC)
1698                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1699
1700 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1701 }
1702
1703 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1704 {
1705         activate_task(rq, p, en_flags);
1706         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1707
1708         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1709         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1710                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1711 }
1712
1713 /*
1714  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1715  */
1716 static void
1717 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1718 {
1719         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1720         p->state = TASK_RUNNING;
1721         trace_sched_wakeup(p);
1722
1723 #ifdef CONFIG_SMP
1724         if (p->sched_class->task_woken) {
1725                 /*
1726                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1727                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1728                  */
1729                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1730                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1731                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1732         }
1733
1734         if (rq->idle_stamp) {
1735                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1736                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1737
1738                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1739
1740                 if (rq->avg_idle > max)
1741                         rq->avg_idle = max;
1742
1743                 rq->idle_stamp = 0;
1744         }
1745 #endif
1746 }
1747
1748 static void
1749 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1750 {
1751         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1752
1753 #ifdef CONFIG_SMP
1754         if (p->sched_contributes_to_load)
1755                 rq->nr_uninterruptible--;
1756 #endif
1757
1758         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1759         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1764  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1765  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1766  * the task is still ->on_rq.
1767  */
1768 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1769 {
1770         struct rq *rq;
1771         int ret = 0;
1772
1773         rq = __task_rq_lock(p);
1774         if (task_on_rq_queued(p)) {
1775                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1776                 update_rq_clock(rq);
1777                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1778                 ret = 1;
1779         }
1780         __task_rq_unlock(rq);
1781
1782         return ret;
1783 }
1784
1785 #ifdef CONFIG_SMP
1786 void sched_ttwu_pending(void)
1787 {
1788         struct rq *rq = this_rq();
1789         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1790         struct task_struct *p;
1791         unsigned long flags;
1792
1793         if (!llist)
1794                 return;
1795
1796         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1797         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1798
1799         while (llist) {
1800                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1801                 llist = llist_next(llist);
1802                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1803         }
1804
1805         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1806         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1807 }
1808
1809 void scheduler_ipi(void)
1810 {
1811         /*
1812          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1813          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1814          * this IPI.
1815          */
1816         preempt_fold_need_resched();
1817
1818         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1819                 return;
1820
1821         /*
1822          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1823          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1824          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1825          * we do call them.
1826          *
1827          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1828          * properly.
1829          *
1830          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1831          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1832          * somewhat pessimize the simple resched case.
1833          */
1834         irq_enter();
1835         sched_ttwu_pending();
1836
1837         /*
1838          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1839          */
1840         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1841                 this_rq()->idle_balance = 1;
1842                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1843         }
1844         irq_exit();
1845 }
1846
1847 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1848 {
1849         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1850
1851         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1852                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1853                         smp_send_reschedule(cpu);
1854                 else
1855                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1856         }
1857 }
1858
1859 void wake_up_if_idle(int cpu)
1860 {
1861         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1862         unsigned long flags;
1863
1864         rcu_read_lock();
1865
1866         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1867                 goto out;
1868
1869         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1870                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1871         } else {
1872                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1873                 if (is_idle_task(rq->curr))
1874                         smp_send_reschedule(cpu);
1875                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1876                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1877         }
1878
1879 out:
1880         rcu_read_unlock();
1881 }
1882
1883 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1884 {
1885         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1886 }
1887 #endif /* CONFIG_SMP */
1888
1889 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1890 {
1891         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1892
1893 #if defined(CONFIG_SMP)
1894         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1895                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1896                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1897                 return;
1898         }
1899 #endif
1900
1901         raw_spin_lock(&rq->lock);
1902         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1903         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1904         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1905         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1906 }
1907
1908 /**
1909  * try_to_wake_up - wake up a thread
1910  * @p: the thread to be awakened
1911  * @state: the mask of task states that can be woken
1912  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1913  *
1914  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1915  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1916  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1917  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1918  * runnable without the overhead of this.
1919  *
1920  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1921  * or @state didn't match @p's state.
1922  */
1923 static int
1924 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1925 {
1926         unsigned long flags;
1927         int cpu, success = 0;
1928
1929         /*
1930          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1931          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1932          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1933          * set_current_state() the waiting thread does.
1934          */
1935         smp_mb__before_spinlock();
1936         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1937         if (!(p->state & state))
1938                 goto out;
1939
1940         trace_sched_waking(p);
1941
1942         success = 1; /* we're going to change ->state */
1943         cpu = task_cpu(p);
1944
1945         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1946                 goto stat;
1947
1948 #ifdef CONFIG_SMP
1949         /*
1950          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1951          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1952          */
1953         while (p->on_cpu)
1954                 cpu_relax();
1955         /*
1956          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1957          */
1958         smp_rmb();
1959
1960         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1961         p->state = TASK_WAKING;
1962
1963         if (p->sched_class->task_waking)
1964                 p->sched_class->task_waking(p);
1965
1966         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1967         if (task_cpu(p) != cpu) {
1968                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1969                 set_task_cpu(p, cpu);
1970         }
1971 #endif /* CONFIG_SMP */
1972
1973         ttwu_queue(p, cpu);
1974 stat:
1975         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1976 out:
1977         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1978
1979         return success;
1980 }
1981
1982 /**
1983  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1984  * @p: the thread to be awakened
1985  *
1986  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1987  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1988  * the current task.
1989  */
1990 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1991 {
1992         struct rq *rq = task_rq(p);
1993
1994         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1995             WARN_ON_ONCE(p == current))
1996                 return;
1997
1998         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1999
2000         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2001                 /*
2002                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2003                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2004                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2005                  * not yet picked a replacement task.
2006                  */
2007                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2008                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2009                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2010                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2011                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2012         }
2013
2014         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2015                 goto out;
2016
2017         trace_sched_waking(p);
2018
2019         if (!task_on_rq_queued(p))
2020                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2021
2022         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2023         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2024 out:
2025         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2026 }
2027
2028 /**
2029  * wake_up_process - Wake up a specific process
2030  * @p: The process to be woken up.
2031  *
2032  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2033  * processes.
2034  *
2035  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2036  *
2037  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2038  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2039  */
2040 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2041 {
2042         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
2043         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2044 }
2045 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2046
2047 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2048 {
2049         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2050 }
2051
2052 /*
2053  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2054  */
2055 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2056 {
2057         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2058
2059         dl_se->dl_runtime = 0;
2060         dl_se->dl_deadline = 0;
2061         dl_se->dl_period = 0;
2062         dl_se->flags = 0;
2063         dl_se->dl_bw = 0;
2064
2065         dl_se->dl_throttled = 0;
2066         dl_se->dl_new = 1;
2067         dl_se->dl_yielded = 0;
2068 }
2069
2070 /*
2071  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2072  * p is forked by current.
2073  *
2074  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2075  */
2076 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2077 {
2078         p->on_rq                        = 0;
2079
2080         p->se.on_rq                     = 0;
2081         p->se.exec_start                = 0;
2082         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2083         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2084         p->se.nr_migrations             = 0;
2085         p->se.vruntime                  = 0;
2086         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2087
2088 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2089         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2090 #endif
2091
2092         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2093         init_dl_task_timer(&p->dl);
2094         __dl_clear_params(p);
2095
2096         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2097
2098 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2099         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2100 #endif
2101
2102 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2103         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2104                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2105                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2106         }
2107
2108         if (clone_flags & CLONE_VM)
2109                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2110         else
2111                 p->numa_preferred_nid = -1;
2112
2113         p->node_stamp = 0ULL;
2114         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2115         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2116         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2117         p->numa_faults = NULL;
2118         p->last_task_numa_placement = 0;
2119         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2120
2121         p->numa_group = NULL;
2122 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2123 }
2124
2125 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2126
2127 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2128
2129 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2130 {
2131         if (enabled)
2132                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2133         else
2134                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2135 }
2136
2137 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2138 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2139                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2140 {
2141         struct ctl_table t;
2142         int err;
2143         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2144
2145         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2146                 return -EPERM;
2147
2148         t = *table;
2149         t.data = &state;
2150         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2151         if (err < 0)
2152                 return err;
2153         if (write)
2154                 set_numabalancing_state(state);
2155         return err;
2156 }
2157 #endif
2158 #endif
2159
2160 /*
2161  * fork()/clone()-time setup:
2162  */
2163 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2164 {
2165         unsigned long flags;
2166         int cpu = get_cpu();
2167
2168         __sched_fork(clone_flags, p);
2169         /*
2170          * We mark the process as running here. This guarantees that
2171          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2172          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2173          */
2174         p->state = TASK_RUNNING;
2175
2176         /*
2177          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2178          */
2179         p->prio = current->normal_prio;
2180
2181         /*
2182          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2183          */
2184         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2185                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2186                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2187                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2188                         p->rt_priority = 0;
2189                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2190                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2191
2192                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2193                 set_load_weight(p);
2194
2195                 /*
2196                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2197                  * fulfilled its duty:
2198                  */
2199                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2200         }
2201
2202         if (dl_prio(p->prio)) {
2203                 put_cpu();
2204                 return -EAGAIN;
2205         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2206                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2207         } else {
2208                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2209         }
2210
2211         if (p->sched_class->task_fork)
2212                 p->sched_class->task_fork(p);
2213
2214         /*
2215          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2216          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2217          * is ran before sched_fork().
2218          *
2219          * Silence PROVE_RCU.
2220          */
2221         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2222         set_task_cpu(p, cpu);
2223         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2224
2225 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2226         if (likely(sched_info_on()))
2227                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2228 #endif
2229 #if defined(CONFIG_SMP)
2230         p->on_cpu = 0;
2231 #endif
2232         init_task_preempt_count(p);
2233 #ifdef CONFIG_SMP
2234         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2235         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2236 #endif
2237
2238         put_cpu();
2239         return 0;
2240 }
2241
2242 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2243 {
2244         if (runtime == RUNTIME_INF)
2245                 return 1ULL << 20;
2246
2247         /*
2248          * Doing this here saves a lot of checks in all
2249          * the calling paths, and returning zero seems
2250          * safe for them anyway.
2251          */
2252         if (period == 0)
2253                 return 0;
2254
2255         return div64_u64(runtime << 20, period);
2256 }
2257
2258 #ifdef CONFIG_SMP
2259 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2260 {
2261         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2262                          "sched RCU must be held");
2263         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2264 }
2265
2266 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2267 {
2268         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2269         int cpus = 0;
2270
2271         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2272                          "sched RCU must be held");
2273         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2274                 cpus++;
2275
2276         return cpus;
2277 }
2278 #else
2279 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2280 {
2281         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2282 }
2283
2284 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2285 {
2286         return 1;
2287 }
2288 #endif
2289
2290 /*
2291  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2292  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2293  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2294  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2295  *
2296  * This function is called while holding p's rq->lock.
2297  *
2298  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2299  * __setparam_dl().
2300  */
2301 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2302                        const struct sched_attr *attr)
2303 {
2304
2305         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2306         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2307         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2308         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2309         int cpus, err = -1;
2310
2311         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2312                 return 0;
2313
2314         /*
2315          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2316          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2317          * allocated bandwidth of the container.
2318          */
2319         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2320         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2321         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2322             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2323                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2324                 err = 0;
2325         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2326                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2327                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2328                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2329                 err = 0;
2330         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2331                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2332                 err = 0;
2333         }
2334         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2335
2336         return err;
2337 }
2338
2339 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2340
2341 /*
2342  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2343  *
2344  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2345  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2346  * on the runqueue and wakes it.
2347  */
2348 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2349 {
2350         unsigned long flags;
2351         struct rq *rq;
2352
2353         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2354         /* Initialize new task's runnable average */
2355         init_entity_runnable_average(&p->se);
2356 #ifdef CONFIG_SMP
2357         /*
2358          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2359          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2360          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2361          */
2362         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2363 #endif
2364
2365         rq = __task_rq_lock(p);
2366         activate_task(rq, p, 0);
2367         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2368         trace_sched_wakeup_new(p);
2369         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2370 #ifdef CONFIG_SMP
2371         if (p->sched_class->task_woken) {
2372                 /*
2373                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2374                  * drop it.
2375                  */
2376                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2377                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2378                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2379         }
2380 #endif
2381         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2382 }
2383
2384 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2385
2386 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2387
2388 void preempt_notifier_inc(void)
2389 {
2390         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2391 }
2392 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2393
2394 void preempt_notifier_dec(void)
2395 {
2396         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2397 }
2398 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2399
2400 /**
2401  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2402  * @notifier: notifier struct to register
2403  */
2404 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2405 {
2406         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2407                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2408
2409         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2410 }
2411 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2412
2413 /**
2414  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2415  * @notifier: notifier struct to unregister
2416  *
2417  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2418  */
2419 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2420 {
2421         hlist_del(&notifier->link);
2422 }
2423 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2424
2425 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2426 {
2427         struct preempt_notifier *notifier;
2428
2429         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2430                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2431 }
2432
2433 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2434 {
2435         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2436                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2437 }
2438
2439 static void
2440 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2441                                    struct task_struct *next)
2442 {
2443         struct preempt_notifier *notifier;
2444
2445         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2446                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2447 }
2448
2449 static __always_inline void
2450 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2451                                  struct task_struct *next)
2452 {
2453         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2454                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2455 }
2456
2457 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2458
2459 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2460 {
2461 }
2462
2463 static inline void
2464 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2465                                  struct task_struct *next)
2466 {
2467 }
2468
2469 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2470
2471 /**
2472  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2473  * @rq: the runqueue preparing to switch
2474  * @prev: the current task that is being switched out
2475  * @next: the task we are going to switch to.
2476  *
2477  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2478  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2479  * switch.
2480  *
2481  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2482  * hooks.
2483  */
2484 static inline void
2485 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2486                     struct task_struct *next)
2487 {
2488         sched_info_switch(rq, prev, next);
2489         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2490         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2491         prepare_lock_switch(rq, next);
2492         prepare_arch_switch(next);
2493 }
2494
2495 /**
2496  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2497  * @prev: the thread we just switched away from.
2498  *
2499  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2500  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2501  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2502  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2503  *
2504  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2505  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2506  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2507  * details.)
2508  *
2509  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2510  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2511  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2512  * because prev may have moved to another CPU.
2513  */
2514 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2515         __releases(rq->lock)
2516 {
2517         struct rq *rq = this_rq();
2518         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2519         long prev_state;
2520
2521         /*
2522          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2523          * because it left us after:
2524          *
2525          *      schedule()
2526          *        preempt_disable();                    // 1
2527          *        __schedule()
2528          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2529          *
2530          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2531          */
2532         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2533                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2534                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2535                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2536
2537         rq->prev_mm = NULL;
2538
2539         /*
2540          * A task struct has one reference for the use as "current".
2541          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2542          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2543          * the scheduled task must drop that reference.
2544          *
2545          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2546          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2547          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2548          * transition, resulting in a double drop.
2549          */
2550         prev_state = prev->state;
2551         vtime_task_switch(prev);
2552         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2553         finish_lock_switch(rq, prev);
2554         finish_arch_post_lock_switch();
2555
2556         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2557         if (mm)
2558                 mmdrop(mm);
2559         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2560                 if (prev->sched_class->task_dead)
2561                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2562
2563                 /*
2564                  * Remove function-return probe instances associated with this
2565                  * task and put them back on the free list.
2566                  */
2567                 kprobe_flush_task(prev);
2568                 put_task_struct(prev);
2569         }
2570
2571         tick_nohz_task_switch();
2572         return rq;
2573 }
2574
2575 #ifdef CONFIG_SMP
2576
2577 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2578 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2579 {
2580         struct callback_head *head, *next;
2581         void (*func)(struct rq *rq);
2582         unsigned long flags;
2583
2584         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2585         head = rq->balance_callback;
2586         rq->balance_callback = NULL;
2587         while (head) {
2588                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2589                 next = head->next;
2590                 head->next = NULL;
2591                 head = next;
2592
2593                 func(rq);
2594         }
2595         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2596 }
2597
2598 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2599 {
2600         if (unlikely(rq->balance_callback))
2601                 __balance_callback(rq);
2602 }
2603
2604 #else
2605
2606 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2607 {
2608 }
2609
2610 #endif
2611
2612 /**
2613  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2614  * @prev: the thread we just switched away from.
2615  */
2616 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2617         __releases(rq->lock)
2618 {
2619         struct rq *rq;
2620
2621         /*
2622          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2623          * finish_task_switch() for details.
2624          *
2625          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2626          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2627          * PREEMPT_COUNT kernels).
2628          */
2629
2630         rq = finish_task_switch(prev);
2631         balance_callback(rq);
2632         preempt_enable();
2633
2634         if (current->set_child_tid)
2635                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2636 }
2637
2638 /*
2639  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2640  */
2641 static inline struct rq *
2642 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2643                struct task_struct *next)
2644 {
2645         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2646
2647         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2648
2649         mm = next->mm;
2650         oldmm = prev->active_mm;
2651         /*
2652          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2653          * combine the page table reload and the switch backend into
2654          * one hypercall.
2655          */
2656         arch_start_context_switch(prev);
2657
2658         if (!mm) {
2659                 next->active_mm = oldmm;
2660                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2661                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2662         } else
2663                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2664
2665         if (!prev->mm) {
2666                 prev->active_mm = NULL;
2667                 rq->prev_mm = oldmm;
2668         }
2669         /*
2670          * Since the runqueue lock will be released by the next
2671          * task (which is an invalid locking op but in the case
2672          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2673          * do an early lockdep release here:
2674          */
2675         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2676         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2677
2678         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2679         switch_to(prev, next, prev);
2680         barrier();
2681
2682         return finish_task_switch(prev);
2683 }
2684
2685 /*
2686  * nr_running and nr_context_switches:
2687  *
2688  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2689  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2690  */
2691 unsigned long nr_running(void)
2692 {
2693         unsigned long i, sum = 0;
2694
2695         for_each_online_cpu(i)
2696                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2697
2698         return sum;
2699 }
2700
2701 /*
2702  * Check if only the current task is running on the cpu.
2703  *
2704  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2705  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2706  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2707  *
2708  * - from a non-preemptable section (of course)
2709  *
2710  * - from a thread that is bound to a single CPU
2711  *
2712  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2713  */
2714 bool single_task_running(void)
2715 {
2716         return raw_rq()->nr_running == 1;
2717 }
2718 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2719
2720 unsigned long long nr_context_switches(void)
2721 {
2722         int i;
2723         unsigned long long sum = 0;
2724
2725         for_each_possible_cpu(i)
2726                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2727
2728         return sum;
2729 }
2730
2731 unsigned long nr_iowait(void)
2732 {
2733         unsigned long i, sum = 0;
2734
2735         for_each_possible_cpu(i)
2736                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2737
2738         return sum;
2739 }
2740
2741 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2742 {
2743         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2744         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2745 }
2746
2747 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2748 {
2749         struct rq *rq = this_rq();
2750         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2751         *load = rq->load.weight;
2752 }
2753
2754 #ifdef CONFIG_SMP
2755
2756 /*
2757  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2758  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2759  */
2760 void sched_exec(void)
2761 {
2762         struct task_struct *p = current;
2763         unsigned long flags;
2764         int dest_cpu;
2765
2766         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2767         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2768         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2769                 goto unlock;
2770
2771         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2772                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2773
2774                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2775                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2776                 return;
2777         }
2778 unlock:
2779         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2780 }
2781
2782 #endif
2783
2784 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2785 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2786
2787 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2788 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2789
2790 /*
2791  * Return accounted runtime for the task.
2792  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2793  * pending runtime that have not been accounted yet.
2794  */
2795 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2796 {
2797         unsigned long flags;
2798         struct rq *rq;
2799         u64 ns;
2800
2801 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2802         /*
2803          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2804          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2805          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2806          *
2807          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2808          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2809          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2810          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2811          * been accounted, so we're correct here as well.
2812          */
2813         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2814                 return p->se.sum_exec_runtime;
2815 #endif
2816
2817         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2818         /*
2819          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2820          * project cycles that may never be accounted to this
2821          * thread, breaking clock_gettime().
2822          */
2823         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2824                 update_rq_clock(rq);
2825                 p->sched_class->update_curr(rq);
2826         }
2827         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2828         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2829
2830         return ns;
2831 }
2832
2833 /*
2834  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2835  * We call it with interrupts disabled.
2836  */
2837 void scheduler_tick(void)
2838 {
2839         int cpu = smp_processor_id();
2840         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2841         struct task_struct *curr = rq->curr;
2842
2843         sched_clock_tick();
2844
2845         raw_spin_lock(&rq->lock);
2846         update_rq_clock(rq);
2847         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2848         update_cpu_load_active(rq);
2849         calc_global_load_tick(rq);
2850         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2851
2852         perf_event_task_tick();
2853
2854 #ifdef CONFIG_SMP
2855         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2856         trigger_load_balance(rq);
2857 #endif
2858         rq_last_tick_reset(rq);
2859 }
2860
2861 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2862 /**
2863  * scheduler_tick_max_deferment
2864  *
2865  * Keep at least one tick per second when a single
2866  * active task is running because the scheduler doesn't
2867  * yet completely support full dynticks environment.
2868  *
2869  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2870  * balancing, etc... continue to move forward, even
2871  * with a very low granularity.
2872  *
2873  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2874  */
2875 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2876 {
2877         struct rq *rq = this_rq();
2878         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2879
2880         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2881
2882         if (time_before_eq(next, now))
2883                 return 0;
2884
2885         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2886 }
2887 #endif
2888
2889 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2890 {
2891         if (in_lock_functions(addr)) {
2892                 addr = CALLER_ADDR2;
2893                 if (in_lock_functions(addr))
2894                         addr = CALLER_ADDR3;
2895         }
2896         return addr;
2897 }
2898
2899 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2900                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2901
2902 void preempt_count_add(int val)
2903 {
2904 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2905         /*
2906          * Underflow?
2907          */
2908         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2909                 return;
2910 #endif
2911         __preempt_count_add(val);
2912 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2913         /*
2914          * Spinlock count overflowing soon?
2915          */
2916         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2917                                 PREEMPT_MASK - 10);
2918 #endif
2919         if (preempt_count() == val) {
2920                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2921 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2922                 current->preempt_disable_ip = ip;
2923 #endif
2924                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2925         }
2926 }
2927 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2928 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2929
2930 void preempt_count_sub(int val)
2931 {
2932 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2933         /*
2934          * Underflow?
2935          */
2936         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2937                 return;
2938         /*
2939          * Is the spinlock portion underflowing?
2940          */
2941         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2942                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2943                 return;
2944 #endif
2945
2946         if (preempt_count() == val)
2947                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2948         __preempt_count_sub(val);
2949 }
2950 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2951 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2952
2953 #endif
2954
2955 /*
2956  * Print scheduling while atomic bug:
2957  */
2958 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2959 {
2960         if (oops_in_progress)
2961                 return;
2962
2963         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2964                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2965
2966         debug_show_held_locks(prev);
2967         print_modules();
2968         if (irqs_disabled())
2969                 print_irqtrace_events(prev);
2970 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2971         if (in_atomic_preempt_off()) {
2972                 pr_err("Preemption disabled at:");
2973                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2974                 pr_cont("\n");
2975         }
2976 #endif
2977         dump_stack();
2978         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2979 }
2980
2981 /*
2982  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2983  */
2984 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2985 {
2986 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2987         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
2988 #endif
2989
2990         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
2991                 __schedule_bug(prev);
2992                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
2993         }
2994         rcu_sleep_check();
2995
2996         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2997
2998         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2999 }
3000
3001 /*
3002  * Pick up the highest-prio task:
3003  */
3004 static inline struct task_struct *
3005 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3006 {
3007         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3008         struct task_struct *p;
3009
3010         /*
3011          * Optimization: we know that if all tasks are in
3012          * the fair class we can call that function directly:
3013          */
3014         if (likely(prev->sched_class == class &&
3015                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3016                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3017                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3018                         goto again;
3019
3020                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3021                 if (unlikely(!p))
3022                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3023
3024                 return p;
3025         }
3026
3027 again:
3028         for_each_class(class) {
3029                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3030                 if (p) {
3031                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3032                                 goto again;
3033                         return p;
3034                 }
3035         }
3036
3037         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3038 }
3039
3040 /*
3041  * __schedule() is the main scheduler function.
3042  *
3043  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3044  *
3045  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3046  *
3047  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3048  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3049  *
3050  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3051  *      interrupt handler scheduler_tick().
3052  *
3053  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3054  *      task to the run-queue and that's it.
3055  *
3056  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3057  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3058  *      called on the nearest possible occasion:
3059  *
3060  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3061  *
3062  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3063  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3064  *           spin_unlock()!)
3065  *
3066  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3067  *           preemptible context
3068  *
3069  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3070  *         then at the next:
3071  *
3072  *          - cond_resched() call
3073  *          - explicit schedule() call
3074  *          - return from syscall or exception to user-space
3075  *          - return from interrupt-handler to user-space
3076  *
3077  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3078  */
3079 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3080 {
3081         struct task_struct *prev, *next;
3082         unsigned long *switch_count;
3083         struct rq *rq;
3084         int cpu;
3085
3086         cpu = smp_processor_id();
3087         rq = cpu_rq(cpu);
3088         rcu_note_context_switch();
3089         prev = rq->curr;
3090
3091         /*
3092          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3093          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3094          * inconsistent (higher) preempt count.
3095          *
3096          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3097          * about this.
3098          */
3099         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3100                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3101
3102         schedule_debug(prev);
3103
3104         if (sched_feat(HRTICK))
3105                 hrtick_clear(rq);
3106
3107         /*
3108          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3109          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3110          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3111          */
3112         smp_mb__before_spinlock();
3113         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3114         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3115
3116         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3117
3118         switch_count = &prev->nivcsw;
3119         if (!preempt && prev->state) {
3120                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3121                         prev->state = TASK_RUNNING;
3122                 } else {
3123                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3124                         prev->on_rq = 0;
3125
3126                         /*
3127                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3128                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3129                          * concurrency.
3130                          */
3131                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3132                                 struct task_struct *to_wakeup;
3133
3134                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3135                                 if (to_wakeup)
3136                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3137                         }
3138                 }
3139                 switch_count = &prev->nvcsw;
3140         }
3141
3142         if (task_on_rq_queued(prev))
3143                 update_rq_clock(rq);
3144
3145         next = pick_next_task(rq, prev);
3146         clear_tsk_need_resched(prev);
3147         clear_preempt_need_resched();
3148         rq->clock_skip_update = 0;
3149
3150         if (likely(prev != next)) {
3151                 rq->nr_switches++;
3152                 rq->curr = next;
3153                 ++*switch_count;
3154
3155                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3156                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3157                 cpu = cpu_of(rq);
3158         } else {
3159                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3160                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3161         }
3162
3163         balance_callback(rq);
3164 }
3165
3166 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3167 {
3168         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3169                 return;
3170         /*
3171          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3172          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3173          */
3174         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3175                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3176 }
3177
3178 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3179 {
3180         struct task_struct *tsk = current;
3181
3182         sched_submit_work(tsk);
3183         do {
3184                 preempt_disable();
3185                 __schedule(false);
3186                 sched_preempt_enable_no_resched();
3187         } while (need_resched());
3188 }
3189 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3190
3191 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3192 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3193 {
3194         /*
3195          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3196          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3197          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3198          * we find a better solution.
3199          *
3200          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3201          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3202          * too frequently to make sense yet.
3203          */
3204         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3205         schedule();
3206         exception_exit(prev_state);
3207 }
3208 #endif
3209
3210 /**
3211  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3212  *
3213  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3214  */
3215 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3216 {
3217         sched_preempt_enable_no_resched();
3218         schedule();
3219         preempt_disable();
3220 }
3221
3222 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3223 {
3224         do {
3225                 preempt_disable_notrace();
3226                 __schedule(true);
3227                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3228
3229                 /*
3230                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3231                  * between schedule and now.
3232                  */
3233         } while (need_resched());
3234 }
3235
3236 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3237 /*
3238  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3239  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3240  * occur there and call schedule directly.
3241  */
3242 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3243 {
3244         /*
3245          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3246          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3247          */
3248         if (likely(!preemptible()))
3249                 return;
3250
3251         preempt_schedule_common();
3252 }
3253 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3254 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3255
3256 /**
3257  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3258  *
3259  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3260  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3261  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3262  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3263  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3264  * to be called when the system is still in usermode.
3265  *
3266  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3267  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3268  * calling the scheduler.
3269  */
3270 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3271 {
3272         enum ctx_state prev_ctx;
3273
3274         if (likely(!preemptible()))
3275                 return;
3276
3277         do {
3278                 preempt_disable_notrace();
3279                 /*
3280                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3281                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3282                  * an infinite recursion.
3283                  */
3284                 prev_ctx = exception_enter();
3285                 __schedule(true);
3286                 exception_exit(prev_ctx);
3287
3288                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3289         } while (need_resched());
3290 }
3291 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3292
3293 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3294
3295 /*
3296  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3297  * off of irq context.
3298  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3299  * protect us against recursive calling from irq.
3300  */
3301 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3302 {
3303         enum ctx_state prev_state;
3304
3305         /* Catch callers which need to be fixed */
3306         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3307
3308         prev_state = exception_enter();
3309
3310         do {
3311                 preempt_disable();
3312                 local_irq_enable();
3313                 __schedule(true);
3314                 local_irq_disable();
3315                 sched_preempt_enable_no_resched();
3316         } while (need_resched());
3317
3318         exception_exit(prev_state);
3319 }
3320
3321 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3322                           void *key)
3323 {
3324         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3325 }
3326 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3327
3328 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3329
3330 /*
3331  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3332  * @p: task
3333  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3334  *
3335  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3336  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3337  *
3338  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3339  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3340  */
3341 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3342 {
3343         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3344         struct rq *rq;
3345         const struct sched_class *prev_class;
3346
3347         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3348
3349         rq = __task_rq_lock(p);
3350
3351         /*
3352          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3353          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3354          *
3355          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3356          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3357          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3358          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3359          * with interrupts disabled and will complete the lock
3360          * protected section without being interrupted. So there is no
3361          * real need to boost.
3362          */
3363         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3364                 WARN_ON(p != rq->curr);
3365                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3366                 goto out_unlock;
3367         }
3368
3369         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3370         oldprio = p->prio;
3371         prev_class = p->sched_class;
3372         queued = task_on_rq_queued(p);
3373         running = task_current(rq, p);
3374         if (queued)
3375                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3376         if (running)
3377                 put_prev_task(rq, p);
3378
3379         /*
3380          * Boosting condition are:
3381          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3382          *      --> -dl task blocks on mutex A
3383          *
3384          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3385          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3386          *          running task
3387          */
3388         if (dl_prio(prio)) {
3389                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3390                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3391                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3392                         p->dl.dl_boosted = 1;
3393                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3394                 } else
3395                         p->dl.dl_boosted = 0;
3396                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3397         } else if (rt_prio(prio)) {
3398                 if (dl_prio(oldprio))
3399                         p->dl.dl_boosted = 0;
3400                 if (oldprio < prio)
3401                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3402                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3403         } else {
3404                 if (dl_prio(oldprio))
3405                         p->dl.dl_boosted = 0;
3406                 if (rt_prio(oldprio))
3407                         p->rt.timeout = 0;
3408                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3409         }
3410
3411         p->prio = prio;
3412
3413         if (running)
3414                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3415         if (queued)
3416                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3417
3418         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3419 out_unlock:
3420         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3421         __task_rq_unlock(rq);
3422
3423         balance_callback(rq);
3424         preempt_enable();
3425 }
3426 #endif
3427
3428 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3429 {
3430         int old_prio, delta, queued;
3431         unsigned long flags;
3432         struct rq *rq;
3433
3434         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3435                 return;
3436         /*
3437          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3438          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3439          */
3440         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3441         /*
3442          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3443          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3444          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3445          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3446          */
3447         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3448                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3449                 goto out_unlock;
3450         }
3451         queued = task_on_rq_queued(p);
3452         if (queued)
3453                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3454
3455         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3456         set_load_weight(p);
3457         old_prio = p->prio;
3458         p->prio = effective_prio(p);
3459         delta = p->prio - old_prio;
3460
3461         if (queued) {
3462                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3463                 /*
3464                  * If the task increased its priority or is running and
3465                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3466                  */
3467                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3468                         resched_curr(rq);
3469         }
3470 out_unlock:
3471         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3472 }
3473 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3474
3475 /*
3476  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3477  * @p: task
3478  * @nice: nice value
3479  */
3480 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3481 {
3482         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3483         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3484
3485         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3486                 capable(CAP_SYS_NICE));
3487 }
3488
3489 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3490
3491 /*
3492  * sys_nice - change the priority of the current process.
3493  * @increment: priority increment
3494  *
3495  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3496  * does similar things.
3497  */
3498 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3499 {
3500         long nice, retval;
3501
3502         /*
3503          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3504          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3505          * and we have a single winner.
3506          */
3507         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3508         nice = task_nice(current) + increment;
3509
3510         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3511         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3512                 return -EPERM;
3513
3514         retval = security_task_setnice(current, nice);
3515         if (retval)
3516                 return retval;
3517
3518         set_user_nice(current, nice);
3519         return 0;
3520 }
3521
3522 #endif
3523
3524 /**
3525  * task_prio - return the priority value of a given task.
3526  * @p: the task in question.
3527  *
3528  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3529  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3530  * around 0, value goes from -16 to +15.
3531  */
3532 int task_prio(const struct task_struct *p)
3533 {
3534         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3535 }
3536
3537 /**
3538  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3539  * @cpu: the processor in question.
3540  *
3541  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3542  */
3543 int idle_cpu(int cpu)
3544 {
3545         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3546
3547         if (rq->curr != rq->idle)
3548                 return 0;
3549
3550         if (rq->nr_running)
3551                 return 0;
3552
3553 #ifdef CONFIG_SMP
3554         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3555                 return 0;
3556 #endif
3557
3558         return 1;
3559 }
3560
3561 /**
3562  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3563  * @cpu: the processor in question.
3564  *
3565  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3566  */
3567 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3568 {
3569         return cpu_rq(cpu)->idle;
3570 }
3571
3572 /**
3573  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3574  * @pid: the pid in question.
3575  *
3576  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3577  */
3578 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3579 {
3580         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3581 }
3582
3583 /*
3584  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3585  * SCHED_DEADLINE task.
3586  *
3587  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3588  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3589  * for the first time with its new policy.
3590  */
3591 static void
3592 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3593 {
3594         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3595
3596         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3597         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3598         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3599         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3600         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3601
3602         /*
3603          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3604          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3605          *
3606          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3607          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3608          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3609          * amount.
3610          *
3611          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3612          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3613          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3614          * before the current scheduling deadline.
3615          *
3616          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3617          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3618          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3619          * consume more than promised.
3620          */
3621 }
3622
3623 /*
3624  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3625  * it calls know not to change it.
3626  */
3627 #define SETPARAM_POLICY -1
3628
3629 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3630                 const struct sched_attr *attr)
3631 {
3632         int policy = attr->sched_policy;
3633
3634         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3635                 policy = p->policy;
3636
3637         p->policy = policy;
3638
3639         if (dl_policy(policy))
3640                 __setparam_dl(p, attr);
3641         else if (fair_policy(policy))
3642                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3643
3644         /*
3645          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3646          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3647          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3648          */
3649         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3650         p->normal_prio = normal_prio(p);
3651         set_load_weight(p);
3652 }
3653
3654 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3655 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3656                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3657 {
3658         __setscheduler_params(p, attr);
3659
3660         /*
3661          * Keep a potential priority boosting if called from
3662          * sched_setscheduler().
3663          */
3664         if (keep_boost)
3665                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3666         else
3667                 p->prio = normal_prio(p);
3668
3669         if (dl_prio(p->prio))
3670                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3671         else if (rt_prio(p->prio))
3672                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3673         else
3674                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3675 }
3676
3677 static void
3678 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3679 {
3680         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3681
3682         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3683         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3684         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3685         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3686         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3687 }
3688
3689 /*
3690  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3691  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3692  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3693  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3694  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3695  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3696  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3697  * sched_period, as the latter can be zero).
3698  */
3699 static bool
3700 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3701 {
3702         /* deadline != 0 */
3703         if (attr->sched_deadline == 0)
3704                 return false;
3705
3706         /*
3707          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3708          * that big.
3709          */
3710         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3711                 return false;
3712
3713         /*
3714          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3715          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3716          */
3717         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3718             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3719                 return false;
3720
3721         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3722         if ((attr->sched_period != 0 &&
3723              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3724             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3725                 return false;
3726
3727         return true;
3728 }
3729
3730 /*
3731  * check the target process has a UID that matches the current process's
3732  */
3733 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3734 {
3735         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3736         bool match;
3737
3738         rcu_read_lock();
3739         pcred = __task_cred(p);
3740         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3741                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3742         rcu_read_unlock();
3743         return match;
3744 }
3745
3746 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3747                 const struct sched_attr *attr)
3748 {
3749         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3750
3751         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3752                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3753                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3754                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3755                 return true;
3756
3757         return false;
3758 }
3759
3760 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3761                                 const struct sched_attr *attr,
3762                                 bool user, bool pi)
3763 {
3764         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3765                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3766         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3767         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3768         unsigned long flags;
3769         const struct sched_class *prev_class;
3770         struct rq *rq;
3771         int reset_on_fork;
3772
3773         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3774         BUG_ON(in_interrupt());
3775 recheck:
3776         /* double check policy once rq lock held */
3777         if (policy < 0) {
3778                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3779                 policy = oldpolicy = p->policy;
3780         } else {
3781                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3782
3783                 if (!valid_policy(policy))
3784                         return -EINVAL;
3785         }
3786
3787         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3788                 return -EINVAL;
3789
3790         /*
3791          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3792          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3793          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3794          */
3795         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3796             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3797                 return -EINVAL;
3798         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3799             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3800                 return -EINVAL;
3801
3802         /*
3803          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3804          */
3805         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3806                 if (fair_policy(policy)) {
3807                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3808                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3809                                 return -EPERM;
3810                 }
3811
3812                 if (rt_policy(policy)) {
3813                         unsigned long rlim_rtprio =
3814                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3815
3816                         /* can't set/change the rt policy */
3817                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3818                                 return -EPERM;
3819
3820                         /* can't increase priority */
3821                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3822                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3823                                 return -EPERM;
3824                 }
3825
3826                  /*
3827                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3828                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3829                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3830                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3831                   */
3832                 if (dl_policy(policy))
3833                         return -EPERM;
3834
3835                 /*
3836                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3837                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3838                  */
3839                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3840                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3841                                 return -EPERM;
3842                 }
3843
3844                 /* can't change other user's priorities */
3845                 if (!check_same_owner(p))
3846                         return -EPERM;
3847
3848                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3849                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3850                         return -EPERM;
3851         }
3852
3853         if (user) {
3854                 retval = security_task_setscheduler(p);
3855                 if (retval)
3856                         return retval;
3857         }
3858
3859         /*
3860          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3861          * changing the priority of the task:
3862          *
3863          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3864          * runqueue lock must be held.
3865          */
3866         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3867
3868         /*
3869          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3870          */
3871         if (p == rq->stop) {
3872                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3873                 return -EINVAL;
3874         }
3875
3876         /*
3877          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3878          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3879          */
3880         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3881                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3882                         goto change;
3883                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3884                         goto change;
3885                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3886                         goto change;
3887
3888                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3889                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3890                 return 0;
3891         }
3892 change:
3893
3894         if (user) {
3895 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3896                 /*
3897                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3898                  * assigned.
3899                  */
3900                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3901                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3902                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3903                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3904                         return -EPERM;
3905                 }
3906 #endif
3907 #ifdef CONFIG_SMP
3908                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3909                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3910
3911                         /*
3912                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3913                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3914                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3915                          */
3916                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3917                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3918                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3919                                 return -EPERM;
3920                         }
3921                 }
3922 #endif
3923         }
3924
3925         /* recheck policy now with rq lock held */
3926         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3927                 policy = oldpolicy = -1;
3928                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3929                 goto recheck;
3930         }
3931
3932         /*
3933          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3934          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3935          * is available.
3936          */
3937         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3938                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3939                 return -EBUSY;
3940         }
3941
3942         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3943         oldprio = p->prio;
3944
3945         if (pi) {
3946                 /*
3947                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3948                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3949                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3950                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3951                  * itself.
3952                  */
3953                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3954                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3955                         __setscheduler_params(p, attr);
3956                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3957                         return 0;
3958                 }
3959         }
3960
3961         queued = task_on_rq_queued(p);
3962         running = task_current(rq, p);
3963         if (queued)
3964                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3965         if (running)
3966                 put_prev_task(rq, p);
3967
3968         prev_class = p->sched_class;
3969         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3970
3971         if (running)
3972                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3973         if (queued) {
3974                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
3975                 /*
3976                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3977                  * increased (user space view).
3978                  */
3979                 if (oldprio <= p->prio)
3980                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
3981
3982                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
3983         }
3984
3985         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3986         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3987         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3988
3989         if (pi)
3990                 rt_mutex_adjust_pi(p);
3991
3992         /*
3993          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3994          */
3995         balance_callback(rq);
3996         preempt_enable();
3997
3998         return 0;
3999 }
4000
4001 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4002                                const struct sched_param *param, bool check)
4003 {
4004         struct sched_attr attr = {
4005                 .sched_policy   = policy,
4006                 .sched_priority = param->sched_priority,
4007                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4008         };
4009
4010         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4011         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4012                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4013                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4014                 attr.sched_policy = policy;
4015         }
4016
4017         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4018 }
4019 /**
4020  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4021  * @p: the task in question.
4022  * @policy: new policy.
4023  * @param: structure containing the new RT priority.
4024  *
4025  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4026  *
4027  * NOTE that the task may be already dead.
4028  */
4029 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4030                        const struct sched_param *param)
4031 {
4032         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4033 }
4034 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4035
4036 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4037 {
4038         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4039 }
4040 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4041
4042 /**
4043  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4044  * @p: the task in question.
4045  * @policy: new policy.
4046  * @param: structure containing the new RT priority.
4047  *
4048  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4049  * current context has permission.  For example, this is needed in
4050  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4051  * but our caller might not have that capability.
4052  *
4053  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4054  */
4055 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4056                                const struct sched_param *param)
4057 {
4058         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4059 }
4060 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4061
4062 static int
4063 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4064 {
4065         struct sched_param lparam;
4066         struct task_struct *p;
4067         int retval;
4068
4069         if (!param || pid < 0)
4070                 return -EINVAL;
4071         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4072                 return -EFAULT;
4073
4074         rcu_read_lock();
4075         retval = -ESRCH;
4076         p = find_process_by_pid(pid);
4077         if (p != NULL)
4078                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4079         rcu_read_unlock();
4080
4081         return retval;
4082 }
4083
4084 /*
4085  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4086  */
4087 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4088                            struct sched_attr *attr)
4089 {
4090         u32 size;
4091         int ret;
4092
4093         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4094                 return -EFAULT;
4095
4096         /*
4097          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4098          */
4099         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4100
4101         ret = get_user(size, &uattr->size);
4102         if (ret)
4103                 return ret;
4104
4105         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4106                 goto err_size;
4107
4108         if (!size)              /* abi compat */
4109                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4110
4111         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4112                 goto err_size;
4113
4114         /*
4115          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4116          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4117          * user-space does not rely on any kernel feature
4118          * extensions we dont know about yet.
4119          */
4120         if (size > sizeof(*attr)) {
4121                 unsigned char __user *addr;
4122                 unsigned char __user *end;
4123                 unsigned char val;
4124
4125                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4126                 end  = (void __user *)uattr + size;
4127
4128                 for (; addr < end; addr++) {
4129                         ret = get_user(val, addr);
4130                         if (ret)
4131                                 return ret;
4132                         if (val)
4133                                 goto err_size;
4134                 }
4135                 size = sizeof(*attr);
4136         }
4137
4138         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4139         if (ret)
4140                 return -EFAULT;
4141
4142         /*
4143          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4144          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4145          */
4146         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4147
4148         return 0;
4149
4150 err_size:
4151         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4152         return -E2BIG;
4153 }
4154
4155 /**
4156  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4157  * @pid: the pid in question.
4158  * @policy: new policy.
4159  * @param: structure containing the new RT priority.
4160  *
4161  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4162  */
4163 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4164                 struct sched_param __user *, param)
4165 {
4166         /* negative values for policy are not valid */
4167         if (policy < 0)
4168                 return -EINVAL;
4169
4170         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4171 }
4172
4173 /**
4174  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4175  * @pid: the pid in question.
4176  * @param: structure containing the new RT priority.
4177  *
4178  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4179  */
4180 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4181 {
4182         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4183 }
4184
4185 /**
4186  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4187  * @pid: the pid in question.
4188  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4189  * @flags: for future extension.
4190  */
4191 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4192                                unsigned int, flags)
4193 {
4194         struct sched_attr attr;
4195         struct task_struct *p;
4196         int retval;
4197
4198         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4199                 return -EINVAL;
4200
4201         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4202         if (retval)
4203                 return retval;
4204
4205         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4206                 return -EINVAL;
4207
4208         rcu_read_lock();
4209         retval = -ESRCH;
4210         p = find_process_by_pid(pid);
4211         if (p != NULL)
4212                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4213         rcu_read_unlock();
4214
4215         return retval;
4216 }
4217
4218 /**
4219  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4220  * @pid: the pid in question.
4221  *
4222  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4223  * code.
4224  */
4225 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4226 {
4227         struct task_struct *p;
4228         int retval;
4229
4230         if (pid < 0)
4231                 return -EINVAL;
4232
4233         retval = -ESRCH;
4234         rcu_read_lock();
4235         p = find_process_by_pid(pid);
4236         if (p) {
4237                 retval = security_task_getscheduler(p);
4238                 if (!retval)
4239                         retval = p->policy
4240                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4241         }
4242         rcu_read_unlock();
4243         return retval;
4244 }
4245
4246 /**
4247  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4248  * @pid: the pid in question.
4249  * @param: structure containing the RT priority.
4250  *
4251  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4252  * code.
4253  */
4254 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4255 {
4256         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4257         struct task_struct *p;
4258         int retval;
4259
4260         if (!param || pid < 0)
4261                 return -EINVAL;
4262
4263         rcu_read_lock();
4264         p = find_process_by_pid(pid);
4265         retval = -ESRCH;
4266         if (!p)
4267                 goto out_unlock;
4268
4269         retval = security_task_getscheduler(p);
4270         if (retval)
4271                 goto out_unlock;
4272
4273         if (task_has_rt_policy(p))
4274                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4275         rcu_read_unlock();
4276
4277         /*
4278          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4279          */
4280         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4281
4282         return retval;
4283
4284 out_unlock:
4285         rcu_read_unlock();
4286         return retval;
4287 }
4288
4289 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4290                            struct sched_attr *attr,
4291                            unsigned int usize)
4292 {
4293         int ret;
4294
4295         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4296                 return -EFAULT;
4297
4298         /*
4299          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4300          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4301          * user-space does not get uncomplete information.
4302          */
4303         if (usize < sizeof(*attr)) {
4304                 unsigned char *addr;
4305                 unsigned char *end;
4306
4307                 addr = (void *)attr + usize;
4308                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4309
4310                 for (; addr < end; addr++) {
4311                         if (*addr)
4312                                 return -EFBIG;
4313                 }
4314
4315                 attr->size = usize;
4316         }
4317
4318         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4319         if (ret)
4320                 return -EFAULT;
4321
4322         return 0;
4323 }
4324
4325 /**
4326  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4327  * @pid: the pid in question.
4328  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4329  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4330  * @flags: for future extension.
4331  */
4332 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4333                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4334 {
4335         struct sched_attr attr = {
4336                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4337         };
4338         struct task_struct *p;
4339         int retval;
4340
4341         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4342             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4343                 return -EINVAL;
4344
4345         rcu_read_lock();
4346         p = find_process_by_pid(pid);
4347         retval = -ESRCH;
4348         if (!p)
4349                 goto out_unlock;
4350
4351         retval = security_task_getscheduler(p);
4352         if (retval)
4353                 goto out_unlock;
4354
4355         attr.sched_policy = p->policy;
4356         if (p->sched_reset_on_fork)
4357                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4358         if (task_has_dl_policy(p))
4359                 __getparam_dl(p, &attr);
4360         else if (task_has_rt_policy(p))
4361                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4362         else
4363                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4364
4365         rcu_read_unlock();
4366
4367         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4368         return retval;
4369
4370 out_unlock:
4371         rcu_read_unlock();
4372         return retval;
4373 }
4374
4375 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4376 {
4377         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4378         struct task_struct *p;
4379         int retval;
4380
4381         rcu_read_lock();
4382
4383         p = find_process_by_pid(pid);
4384         if (!p) {
4385                 rcu_read_unlock();
4386                 return -ESRCH;
4387         }
4388
4389         /* Prevent p going away */
4390         get_task_struct(p);
4391         rcu_read_unlock();
4392
4393         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4394                 retval = -EINVAL;
4395                 goto out_put_task;
4396         }
4397         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4398                 retval = -ENOMEM;
4399                 goto out_put_task;
4400         }
4401         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4402                 retval = -ENOMEM;
4403                 goto out_free_cpus_allowed;
4404         }
4405         retval = -EPERM;
4406         if (!check_same_owner(p)) {
4407                 rcu_read_lock();
4408                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4409                         rcu_read_unlock();
4410                         goto out_free_new_mask;
4411                 }
4412                 rcu_read_unlock();
4413         }
4414
4415         retval = security_task_setscheduler(p);
4416         if (retval)
4417                 goto out_free_new_mask;
4418
4419
4420         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4421         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4422
4423         /*
4424          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4425          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4426          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4427          * root_domain.
4428          */
4429 #ifdef CONFIG_SMP
4430         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4431                 rcu_read_lock();
4432                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4433                         retval = -EBUSY;
4434                         rcu_read_unlock();
4435                         goto out_free_new_mask;
4436                 }
4437                 rcu_read_unlock();
4438         }
4439 #endif
4440 again:
4441         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4442
4443         if (!retval) {
4444                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4445                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4446                         /*
4447                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4448                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4449                          * cpuset's cpus_allowed
4450                          */
4451                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4452                         goto again;
4453                 }
4454         }
4455 out_free_new_mask:
4456         free_cpumask_var(new_mask);
4457 out_free_cpus_allowed:
4458         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4459 out_put_task:
4460         put_task_struct(p);
4461         return retval;
4462 }
4463
4464 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4465                              struct cpumask *new_mask)
4466 {
4467         if (len < cpumask_size())
4468                 cpumask_clear(new_mask);
4469         else if (len > cpumask_size())
4470                 len = cpumask_size();
4471
4472         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4473 }
4474
4475 /**
4476  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4477  * @pid: pid of the process
4478  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4479  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4480  *
4481  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4482  */
4483 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4484                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4485 {
4486         cpumask_var_t new_mask;
4487         int retval;
4488
4489         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4490                 return -ENOMEM;
4491
4492         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4493         if (retval == 0)
4494                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4495         free_cpumask_var(new_mask);
4496         return retval;
4497 }
4498
4499 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4500 {
4501         struct task_struct *p;
4502         unsigned long flags;
4503         int retval;
4504
4505         rcu_read_lock();
4506
4507         retval = -ESRCH;
4508         p = find_process_by_pid(pid);
4509         if (!p)
4510                 goto out_unlock;
4511
4512         retval = security_task_getscheduler(p);
4513         if (retval)
4514                 goto out_unlock;
4515
4516         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4517         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4518         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4519
4520 out_unlock:
4521         rcu_read_unlock();
4522
4523         return retval;
4524 }
4525
4526 /**
4527  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4528  * @pid: pid of the process
4529  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4530  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4531  *
4532  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4533  */
4534 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4535                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4536 {
4537         int ret;
4538         cpumask_var_t mask;
4539
4540         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4541                 return -EINVAL;
4542         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4543                 return -EINVAL;
4544
4545         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4546                 return -ENOMEM;
4547
4548         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4549         if (ret == 0) {
4550                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4551
4552                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4553                         ret = -EFAULT;
4554                 else
4555                         ret = retlen;
4556         }
4557         free_cpumask_var(mask);
4558
4559         return ret;
4560 }
4561
4562 /**
4563  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4564  *
4565  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4566  * other threads running on this CPU then this function will return.
4567  *
4568  * Return: 0.
4569  */
4570 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4571 {
4572         struct rq *rq = this_rq_lock();
4573
4574         schedstat_inc(rq, yld_count);
4575         current->sched_class->yield_task(rq);
4576
4577         /*
4578          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4579          * no need to preempt or enable interrupts:
4580          */
4581         __release(rq->lock);
4582         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4583         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4584         sched_preempt_enable_no_resched();
4585
4586         schedule();
4587
4588         return 0;
4589 }
4590
4591 int __sched _cond_resched(void)
4592 {
4593         if (should_resched(0)) {
4594                 preempt_schedule_common();
4595                 return 1;
4596         }
4597         return 0;
4598 }
4599 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4600
4601 /*
4602  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4603  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4604  *
4605  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4606  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4607  * spin_unlock(), once by hand).
4608  */
4609 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4610 {
4611         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4612         int ret = 0;
4613
4614         lockdep_assert_held(lock);
4615
4616         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4617                 spin_unlock(lock);
4618                 if (resched)
4619                         preempt_schedule_common();
4620                 else
4621                         cpu_relax();
4622                 ret = 1;
4623                 spin_lock(lock);
4624         }
4625         return ret;
4626 }
4627 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4628
4629 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4630 {
4631         BUG_ON(!in_softirq());
4632
4633         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4634                 local_bh_enable();
4635                 preempt_schedule_common();
4636                 local_bh_disable();
4637                 return 1;
4638         }
4639         return 0;
4640 }
4641 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4642
4643 /**
4644  * yield - yield the current processor to other threads.
4645  *
4646  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4647  *
4648  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4649  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4650  * it, its already broken.
4651  *
4652  * Typical broken usage is:
4653  *
4654  * while (!event)
4655  *      yield();
4656  *
4657  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4658  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4659  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4660  *
4661  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4662  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4663  * If you still want to use yield(), do not!
4664  */
4665 void __sched yield(void)
4666 {
4667         set_current_state(TASK_RUNNING);
4668         sys_sched_yield();
4669 }
4670 EXPORT_SYMBOL(yield);
4671
4672 /**
4673  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4674  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4675  * processor it's on.
4676  * @p: target task
4677  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4678  *
4679  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4680  * can't go away on us before we can do any checks.
4681  *
4682  * Return:
4683  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4684  *      false (0) if we failed to boost the target.
4685  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4686  */
4687 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4688 {
4689         struct task_struct *curr = current;
4690         struct rq *rq, *p_rq;
4691         unsigned long flags;
4692         int yielded = 0;
4693
4694         local_irq_save(flags);
4695         rq = this_rq();
4696
4697 again:
4698         p_rq = task_rq(p);
4699         /*
4700          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4701          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4702          */
4703         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4704                 yielded = -ESRCH;
4705                 goto out_irq;
4706         }
4707
4708         double_rq_lock(rq, p_rq);
4709         if (task_rq(p) != p_rq) {
4710                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4711                 goto again;
4712         }
4713
4714         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4715                 goto out_unlock;
4716
4717         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4718                 goto out_unlock;
4719
4720         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4721                 goto out_unlock;
4722
4723         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4724         if (yielded) {
4725                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4726                 /*
4727                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4728                  * fairness.
4729                  */
4730                 if (preempt && rq != p_rq)
4731                         resched_curr(p_rq);
4732         }
4733
4734 out_unlock:
4735         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4736 out_irq:
4737         local_irq_restore(flags);
4738
4739         if (yielded > 0)
4740                 schedule();
4741
4742         return yielded;
4743 }
4744 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4745
4746 /*
4747  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4748  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4749  */
4750 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4751 {
4752         int old_iowait = current->in_iowait;
4753         struct rq *rq;
4754         long ret;
4755
4756         current->in_iowait = 1;
4757         blk_schedule_flush_plug(current);
4758
4759         delayacct_blkio_start();
4760         rq = raw_rq();
4761         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4762         ret = schedule_timeout(timeout);
4763         current->in_iowait = old_iowait;
4764         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4765         delayacct_blkio_end();
4766
4767         return ret;
4768 }
4769 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4770
4771 /**
4772  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4773  * @policy: scheduling class.
4774  *
4775  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4776  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4777  * On failure, a negative error code is returned.
4778  */
4779 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4780 {
4781         int ret = -EINVAL;
4782
4783         switch (policy) {
4784         case SCHED_FIFO:
4785         case SCHED_RR:
4786                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4787                 break;
4788         case SCHED_DEADLINE:
4789         case SCHED_NORMAL:
4790         case SCHED_BATCH:
4791         case SCHED_IDLE:
4792                 ret = 0;
4793                 break;
4794         }
4795         return ret;
4796 }
4797
4798 /**
4799  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4800  * @policy: scheduling class.
4801  *
4802  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4803  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4804  * On failure, a negative error code is returned.
4805  */
4806 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4807 {
4808         int ret = -EINVAL;
4809
4810         switch (policy) {
4811         case SCHED_FIFO:
4812         case SCHED_RR:
4813                 ret = 1;
4814                 break;
4815         case SCHED_DEADLINE:
4816         case SCHED_NORMAL:
4817         case SCHED_BATCH:
4818         case SCHED_IDLE:
4819                 ret = 0;
4820         }
4821         return ret;
4822 }
4823
4824 /**
4825  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4826  * @pid: pid of the process.
4827  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4828  *
4829  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4830  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4831  *
4832  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4833  * an error code.
4834  */
4835 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4836                 struct timespec __user *, interval)
4837 {
4838         struct task_struct *p;
4839         unsigned int time_slice;
4840         unsigned long flags;
4841         struct rq *rq;
4842         int retval;
4843         struct timespec t;
4844
4845         if (pid < 0)
4846                 return -EINVAL;
4847
4848         retval = -ESRCH;
4849         rcu_read_lock();
4850         p = find_process_by_pid(pid);
4851         if (!p)
4852                 goto out_unlock;
4853
4854         retval = security_task_getscheduler(p);
4855         if (retval)
4856                 goto out_unlock;
4857
4858         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4859         time_slice = 0;
4860         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4861                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4862         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4863
4864         rcu_read_unlock();
4865         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4866         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4867         return retval;
4868
4869 out_unlock:
4870         rcu_read_unlock();
4871         return retval;
4872 }
4873
4874 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4875
4876 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4877 {
4878         unsigned long free = 0;
4879         int ppid;
4880         unsigned long state = p->state;
4881
4882         if (state)
4883                 state = __ffs(state) + 1;
4884         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4885                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4886 #if BITS_PER_LONG == 32
4887         if (state == TASK_RUNNING)
4888                 printk(KERN_CONT " running  ");
4889         else
4890                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4891 #else
4892         if (state == TASK_RUNNING)
4893                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4894         else
4895                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4896 #endif
4897 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4898         free = stack_not_used(p);
4899 #endif
4900         ppid = 0;
4901         rcu_read_lock();
4902         if (pid_alive(p))
4903                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4904         rcu_read_unlock();
4905         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4906                 task_pid_nr(p), ppid,
4907                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4908
4909         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4910         show_stack(p, NULL);
4911 }
4912
4913 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4914 {
4915         struct task_struct *g, *p;
4916
4917 #if BITS_PER_LONG == 32
4918         printk(KERN_INFO
4919                 "  task                PC stack   pid father\n");
4920 #else
4921         printk(KERN_INFO
4922                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4923 #endif
4924         rcu_read_lock();
4925         for_each_process_thread(g, p) {
4926                 /*
4927                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4928                  * console might take a lot of time:
4929                  */
4930                 touch_nmi_watchdog();
4931                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4932                         sched_show_task(p);
4933         }
4934
4935         touch_all_softlockup_watchdogs();
4936
4937 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4938         sysrq_sched_debug_show();
4939 #endif
4940         rcu_read_unlock();
4941         /*
4942          * Only show locks if all tasks are dumped:
4943          */
4944         if (!state_filter)
4945                 debug_show_all_locks();
4946 }
4947
4948 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4949 {
4950         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4951 }
4952
4953 /**
4954  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4955  * @idle: task in question
4956  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4957  *
4958  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4959  * flag, to make booting more robust.
4960  */
4961 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4962 {
4963         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4964         unsigned long flags;
4965
4966         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
4967         raw_spin_lock(&rq->lock);
4968
4969         __sched_fork(0, idle);
4970         idle->state = TASK_RUNNING;
4971         idle->se.exec_start = sched_clock();
4972
4973 #ifdef CONFIG_SMP
4974         /*
4975          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
4976          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
4977          *
4978          * And since this is boot we can forgo the serialization.
4979          */
4980         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
4981 #endif
4982         /*
4983          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4984          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4985          * lockdep check in task_group() will fail.
4986          *
4987          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4988          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4989          *
4990          * Silence PROVE_RCU
4991          */
4992         rcu_read_lock();
4993         __set_task_cpu(idle, cpu);
4994         rcu_read_unlock();
4995
4996         rq->curr = rq->idle = idle;
4997         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4998 #ifdef CONFIG_SMP
4999         idle->on_cpu = 1;
5000 #endif
5001         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5002         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5003
5004         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5005         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5006
5007         /*
5008          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5009          */
5010         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5011         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5012         vtime_init_idle(idle, cpu);
5013 #ifdef CONFIG_SMP
5014         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5015 #endif
5016 }
5017
5018 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5019                               const struct cpumask *trial)
5020 {
5021         int ret = 1, trial_cpus;
5022         struct dl_bw *cur_dl_b;
5023         unsigned long flags;
5024
5025         if (!cpumask_weight(cur))
5026                 return ret;
5027
5028         rcu_read_lock_sched();
5029         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5030         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5031
5032         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5033         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5034             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5035                 ret = 0;
5036         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5037         rcu_read_unlock_sched();
5038
5039         return ret;
5040 }
5041
5042 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5043                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5044 {
5045         int ret = 0;
5046
5047         /*
5048          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5049          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5050          * affinity and isolating such threads by their set of
5051          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5052          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5053          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5054          * before cpus_allowed may be changed.
5055          */
5056         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5057                 ret = -EINVAL;
5058                 goto out;
5059         }
5060
5061 #ifdef CONFIG_SMP
5062         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5063                                               cs_cpus_allowed)) {
5064                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5065                                                         cs_cpus_allowed);
5066                 struct dl_bw *dl_b;
5067                 bool overflow;
5068                 int cpus;
5069                 unsigned long flags;
5070
5071                 rcu_read_lock_sched();
5072                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5073                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5074                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5075                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5076                 if (overflow)
5077                         ret = -EBUSY;
5078                 else {
5079                         /*
5080                          * We reserve space for this task in the destination
5081                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5082                          * We will free resources in the source root_domain
5083                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5084                          */
5085                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5086                 }
5087                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5088                 rcu_read_unlock_sched();
5089
5090         }
5091 #endif
5092 out:
5093         return ret;
5094 }
5095
5096 #ifdef CONFIG_SMP
5097
5098 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5099 /* Migrate current task p to target_cpu */
5100 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5101 {
5102         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5103         int curr_cpu = task_cpu(p);
5104
5105         if (curr_cpu == target_cpu)
5106                 return 0;
5107
5108         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5109                 return -EINVAL;
5110
5111         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5112
5113         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5114         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5115 }
5116
5117 /*
5118  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5119  * tasks on the runqueues
5120  */
5121 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5122 {
5123         struct rq *rq;
5124         unsigned long flags;
5125         bool queued, running;
5126
5127         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5128         queued = task_on_rq_queued(p);
5129         running = task_current(rq, p);
5130
5131         if (queued)
5132                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5133         if (running)
5134                 put_prev_task(rq, p);
5135
5136         p->numa_preferred_nid = nid;
5137
5138         if (running)
5139                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5140         if (queued)
5141                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5142         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5143 }
5144 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5145
5146 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5147 /*
5148  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5149  * offline.
5150  */
5151 void idle_task_exit(void)
5152 {
5153         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5154
5155         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5156
5157         if (mm != &init_mm) {
5158                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5159                 finish_arch_post_lock_switch();
5160         }
5161         mmdrop(mm);
5162 }
5163
5164 /*
5165  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5166  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5167  * nr_active count is stable.
5168  *
5169  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5170  */
5171 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5172 {
5173         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5174         if (delta)
5175                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5176 }
5177
5178 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5179 {
5180 }
5181
5182 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5183         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5184 };
5185
5186 static struct task_struct fake_task = {
5187         /*
5188          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5189          */
5190         .prio = MAX_PRIO + 1,
5191         .sched_class = &fake_sched_class,
5192 };
5193
5194 /*
5195  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5196  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5197  *
5198  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5199  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5200  * because of lock validation efforts.
5201  */
5202 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5203 {
5204         struct rq *rq = dead_rq;
5205         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5206         int dest_cpu;
5207
5208         /*
5209          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5210          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5211          *
5212          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5213          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5214          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5215          * done here.
5216          */
5217         rq->stop = NULL;
5218
5219         /*
5220          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5221          * class method both need to have an up-to-date
5222          * value of rq->clock[_task]
5223          */
5224         update_rq_clock(rq);
5225
5226         for (;;) {
5227                 /*
5228                  * There's this thread running, bail when that's the only
5229                  * remaining thread.
5230                  */
5231                 if (rq->nr_running == 1)
5232                         break;
5233
5234                 /*
5235                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5236                  */
5237                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5238                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5239                 BUG_ON(!next);
5240                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5241
5242                 /*
5243                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5244                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5245                  * stabilizes the mask.
5246                  *
5247                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5248                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5249                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5250                  */
5251                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5252                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5253                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5254                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5255
5256                 /*
5257                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5258                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5259                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5260                  */
5261                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5262                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5263                         continue;
5264                 }
5265
5266                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5267                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5268
5269                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5270                 if (rq != dead_rq) {
5271                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5272                         rq = dead_rq;
5273                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5274                 }
5275                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5276         }
5277
5278         rq->stop = stop;
5279 }
5280 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5281
5282 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5283
5284 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5285         {
5286                 .procname       = "sched_domain",
5287                 .mode           = 0555,
5288         },
5289         {}
5290 };
5291
5292 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5293         {
5294                 .procname       = "kernel",
5295                 .mode           = 0555,
5296                 .child          = sd_ctl_dir,
5297         },
5298         {}
5299 };
5300
5301 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5302 {
5303         struct ctl_table *entry =
5304                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5305
5306         return entry;
5307 }
5308
5309 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5310 {
5311         struct ctl_table *entry;
5312
5313         /*
5314          * In the intermediate directories, both the child directory and
5315          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5316          * will always be set. In the lowest directory the names are
5317          * static strings and all have proc handlers.
5318          */
5319         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5320                 if (entry->child)
5321                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5322                 if (entry->proc_handler == NULL)
5323                         kfree(entry->procname);
5324         }
5325
5326         kfree(*tablep);
5327         *tablep = NULL;
5328 }
5329
5330 static int min_load_idx = 0;
5331 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5332
5333 static void
5334 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5335                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5336                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5337                 bool load_idx)
5338 {
5339         entry->procname = procname;
5340         entry->data = data;
5341         entry->maxlen = maxlen;
5342         entry->mode = mode;
5343         entry->proc_handler = proc_handler;
5344
5345         if (load_idx) {
5346                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5347                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5348         }
5349 }
5350
5351 static struct ctl_table *
5352 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5353 {
5354         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5355
5356         if (table == NULL)
5357                 return NULL;
5358
5359         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5360                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5361         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5362                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5363         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5364                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5365         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5366                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5367         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5368                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5369         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5370                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5371         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5372                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5373         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5374                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5375         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5376                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5377         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5378                 &sd->cache_nice_tries,
5379                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5380         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5381                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5382         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5383                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5384                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5385         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5386                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5387         /* &table[13] is terminator */
5388
5389         return table;
5390 }
5391
5392 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5393 {
5394         struct ctl_table *entry, *table;
5395         struct sched_domain *sd;
5396         int domain_num = 0, i;
5397         char buf[32];
5398
5399         for_each_domain(cpu, sd)
5400                 domain_num++;
5401         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5402         if (table == NULL)
5403                 return NULL;
5404
5405         i = 0;
5406         for_each_domain(cpu, sd) {
5407                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5408                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5409                 entry->mode = 0555;
5410                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5411                 entry++;
5412                 i++;
5413         }
5414         return table;
5415 }
5416
5417 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5418 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5419 {
5420         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5421         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5422         char buf[32];
5423
5424         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5425         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5426
5427         if (entry == NULL)
5428                 return;
5429
5430         for_each_possible_cpu(i) {
5431                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5432                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5433                 entry->mode = 0555;
5434                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5435                 entry++;
5436         }
5437
5438         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5439         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5440 }
5441
5442 /* may be called multiple times per register */
5443 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5444 {
5445         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5446         sd_sysctl_header = NULL;
5447         if (sd_ctl_dir[0].child)
5448                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5449 }
5450 #else
5451 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5452 {
5453 }
5454 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5455 {
5456 }
5457 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5458
5459 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5460 {
5461         if (!rq->online) {
5462                 const struct sched_class *class;
5463
5464                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5465                 rq->online = 1;
5466
5467                 for_each_class(class) {
5468                         if (class->rq_online)
5469                                 class->rq_online(rq);
5470                 }
5471         }
5472 }
5473
5474 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5475 {
5476         if (rq->online) {
5477                 const struct sched_class *class;
5478
5479                 for_each_class(class) {
5480                         if (class->rq_offline)
5481                                 class->rq_offline(rq);
5482                 }
5483
5484                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5485                 rq->online = 0;
5486         }
5487 }
5488
5489 /*
5490  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5491  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5492  */
5493 static int
5494 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5495 {
5496         int cpu = (long)hcpu;
5497         unsigned long flags;
5498         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5499
5500         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5501
5502         case CPU_UP_PREPARE:
5503                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5504                 break;
5505
5506         case CPU_ONLINE:
5507                 /* Update our root-domain */
5508                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5509                 if (rq->rd) {
5510                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5511
5512                         set_rq_online(rq);
5513                 }
5514                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5515                 break;
5516
5517 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5518         case CPU_DYING:
5519                 sched_ttwu_pending();
5520                 /* Update our root-domain */
5521                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5522                 if (rq->rd) {
5523                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5524                         set_rq_offline(rq);
5525                 }
5526                 migrate_tasks(rq);
5527                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5528                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5529                 break;
5530
5531         case CPU_DEAD:
5532                 calc_load_migrate(rq);
5533                 break;
5534 #endif
5535         }
5536
5537         update_max_interval();
5538
5539         return NOTIFY_OK;
5540 }
5541
5542 /*
5543  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5544  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5545  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5546  */
5547 static struct notifier_block migration_notifier = {
5548         .notifier_call = migration_call,
5549         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5550 };
5551
5552 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5553 {
5554         int cpu = smp_processor_id();
5555         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5556         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5557 }
5558
5559 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5560                                       unsigned long action, void *hcpu)
5561 {
5562         int cpu = (long)hcpu;
5563
5564         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5565         case CPU_STARTING:
5566                 set_cpu_rq_start_time();
5567                 return NOTIFY_OK;
5568
5569         case CPU_ONLINE:
5570                 /*
5571                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5572                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5573                  * as active, which is essential from here on.
5574                  */
5575                 set_cpu_active(cpu, true);
5576                 stop_machine_unpark(cpu);
5577                 return NOTIFY_OK;
5578
5579         case CPU_DOWN_FAILED:
5580                 set_cpu_active(cpu, true);
5581                 return NOTIFY_OK;
5582
5583         default:
5584                 return NOTIFY_DONE;
5585         }
5586 }
5587
5588 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5589                                         unsigned long action, void *hcpu)
5590 {
5591         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5592         case CPU_DOWN_PREPARE:
5593                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5594                 return NOTIFY_OK;
5595         default:
5596                 return NOTIFY_DONE;
5597         }
5598 }
5599
5600 static int __init migration_init(void)
5601 {
5602         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5603         int err;
5604
5605         /* Initialize migration for the boot CPU */
5606         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5607         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5608         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5609         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5610
5611         /* Register cpu active notifiers */
5612         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5613         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5614
5615         return 0;
5616 }
5617 early_initcall(migration_init);
5618
5619 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5620
5621 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5622
5623 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5624
5625 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5626 {
5627         sched_debug_enabled = 1;
5628
5629         return 0;
5630 }
5631 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5632
5633 static inline bool sched_debug(void)
5634 {
5635         return sched_debug_enabled;
5636 }
5637
5638 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5639                                   struct cpumask *groupmask)
5640 {
5641         struct sched_group *group = sd->groups;
5642
5643         cpumask_clear(groupmask);
5644
5645         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5646
5647         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5648                 printk("does not load-balance\n");
5649                 if (sd->parent)
5650                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5651                                         " has parent");
5652                 return -1;
5653         }
5654
5655         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5656                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5657
5658         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5659                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5660                                 "CPU%d\n", cpu);
5661         }
5662         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5663                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5664                                 " CPU%d\n", cpu);
5665         }
5666
5667         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5668         do {
5669                 if (!group) {
5670                         printk("\n");
5671                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5672                         break;
5673                 }
5674
5675                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5676                         printk(KERN_CONT "\n");
5677                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5678                         break;
5679                 }
5680
5681                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5682                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5683                         printk(KERN_CONT "\n");
5684                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5685                         break;
5686                 }
5687
5688                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5689
5690                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5691                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5692                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5693                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5694                                 group->sgc->capacity);
5695                 }
5696
5697                 group = group->next;
5698         } while (group != sd->groups);
5699         printk(KERN_CONT "\n");
5700
5701         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5702                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5703
5704         if (sd->parent &&
5705             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5706                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5707                         "of domain->span\n");
5708         return 0;
5709 }
5710
5711 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5712 {
5713         int level = 0;
5714
5715         if (!sched_debug_enabled)
5716                 return;
5717
5718         if (!sd) {
5719                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5720                 return;
5721         }
5722
5723         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5724
5725         for (;;) {
5726                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5727                         break;
5728                 level++;
5729                 sd = sd->parent;
5730                 if (!sd)
5731                         break;
5732         }
5733 }
5734 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5735 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5736 static inline bool sched_debug(void)
5737 {
5738         return false;
5739 }
5740 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5741
5742 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5743 {
5744         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5745                 return 1;
5746
5747         /* Following flags need at least 2 groups */
5748         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5749                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5750                          SD_BALANCE_FORK |
5751                          SD_BALANCE_EXEC |
5752                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5753                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5754                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5755                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5756                         return 0;
5757         }
5758
5759         /* Following flags don't use groups */
5760         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5761                 return 0;
5762
5763         return 1;
5764 }
5765
5766 static int
5767 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5768 {
5769         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5770
5771         if (sd_degenerate(parent))
5772                 return 1;
5773
5774         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5775                 return 0;
5776
5777         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5778         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5779                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5780                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5781                                 SD_BALANCE_FORK |
5782                                 SD_BALANCE_EXEC |
5783                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5784                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5785                                 SD_PREFER_SIBLING |
5786                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5787                 if (nr_node_ids == 1)
5788                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5789         }
5790         if (~cflags & pflags)
5791                 return 0;
5792
5793         return 1;
5794 }
5795
5796 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5797 {
5798         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5799
5800         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5801         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5802         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5803         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5804         free_cpumask_var(rd->online);
5805         free_cpumask_var(rd->span);
5806         kfree(rd);
5807 }
5808
5809 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5810 {
5811         struct root_domain *old_rd = NULL;
5812         unsigned long flags;
5813
5814         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5815
5816         if (rq->rd) {
5817                 old_rd = rq->rd;
5818
5819                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5820                         set_rq_offline(rq);
5821
5822                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5823
5824                 /*
5825                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5826                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5827                  * in this function:
5828                  */
5829                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5830                         old_rd = NULL;
5831         }
5832
5833         atomic_inc(&rd->refcount);
5834         rq->rd = rd;
5835
5836         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5837         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5838                 set_rq_online(rq);
5839
5840         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5841
5842         if (old_rd)
5843                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5844 }
5845
5846 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5847 {
5848         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5849
5850         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5851                 goto out;
5852         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5853                 goto free_span;
5854         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5855                 goto free_online;
5856         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5857                 goto free_dlo_mask;
5858
5859         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5860         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5861                 goto free_dlo_mask;
5862
5863         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5864                 goto free_rto_mask;
5865         return 0;
5866
5867 free_rto_mask:
5868         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5869 free_dlo_mask:
5870         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5871 free_online:
5872         free_cpumask_var(rd->online);
5873 free_span:
5874         free_cpumask_var(rd->span);
5875 out:
5876         return -ENOMEM;
5877 }
5878
5879 /*
5880  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5881  * members (mimicking the global state we have today).
5882  */
5883 struct root_domain def_root_domain;
5884
5885 static void init_defrootdomain(void)
5886 {
5887         init_rootdomain(&def_root_domain);
5888
5889         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5890 }
5891
5892 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5893 {
5894         struct root_domain *rd;
5895
5896         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5897         if (!rd)
5898                 return NULL;
5899
5900         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5901                 kfree(rd);
5902                 return NULL;
5903         }
5904
5905         return rd;
5906 }
5907
5908 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5909 {
5910         struct sched_group *tmp, *first;
5911
5912         if (!sg)
5913                 return;
5914
5915         first = sg;
5916         do {
5917                 tmp = sg->next;
5918
5919                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5920                         kfree(sg->sgc);
5921
5922                 kfree(sg);
5923                 sg = tmp;
5924         } while (sg != first);
5925 }
5926
5927 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5928 {
5929         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5930
5931         /*
5932          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5933          * nuke them all.
5934          */
5935         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5936                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5937         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5938                 kfree(sd->groups->sgc);
5939                 kfree(sd->groups);
5940         }
5941         kfree(sd);
5942 }
5943
5944 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5945 {
5946         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5947 }
5948
5949 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5950 {
5951         for (; sd; sd = sd->parent)
5952                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5953 }
5954
5955 /*
5956  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5957  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5958  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5959  *
5960  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5961  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5962  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5963  */
5964 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5965 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5966 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5967 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5968 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5969 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5970
5971 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5972 {
5973         struct sched_domain *sd;
5974         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5975         int id = cpu;
5976         int size = 1;
5977
5978         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5979         if (sd) {
5980                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5981                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5982                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5983         }
5984         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5985
5986         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5987         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5988         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5989
5990         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5991         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5992
5993         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5994         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5995 }
5996
5997 /*
5998  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5999  * hold the hotplug lock.
6000  */
6001 static void
6002 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6003 {
6004         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6005         struct sched_domain *tmp;
6006
6007         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6008         for (tmp = sd; tmp; ) {
6009                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6010                 if (!parent)
6011                         break;
6012
6013                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6014                         tmp->parent = parent->parent;
6015                         if (parent->parent)
6016                                 parent->parent->child = tmp;
6017                         /*
6018                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6019                          * degenerate parent; the spans match for this
6020                          * so the property transfers.
6021                          */
6022                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6023                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6024                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6025                 } else
6026                         tmp = tmp->parent;
6027         }
6028
6029         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6030                 tmp = sd;
6031                 sd = sd->parent;
6032                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6033                 if (sd)
6034                         sd->child = NULL;
6035         }
6036
6037         sched_domain_debug(sd, cpu);
6038
6039         rq_attach_root(rq, rd);
6040         tmp = rq->sd;
6041         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6042         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6043
6044         update_top_cache_domain(cpu);
6045 }
6046
6047 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6048 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6049 {
6050         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6051         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6052         return 1;
6053 }
6054
6055 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6056
6057 struct s_data {
6058         struct sched_domain ** __percpu sd;
6059         struct root_domain      *rd;
6060 };
6061
6062 enum s_alloc {
6063         sa_rootdomain,
6064         sa_sd,
6065         sa_sd_storage,
6066         sa_none,
6067 };
6068
6069 /*
6070  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6071  * domain traversal.
6072  *
6073  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6074  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6075  * range.
6076  *
6077  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6078  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6079  * cpu they're built on, so check that.
6080  *
6081  */
6082 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6083 {
6084         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6085         struct sd_data *sdd = sd->private;
6086         struct sched_domain *sibling;
6087         int i;
6088
6089         for_each_cpu(i, span) {
6090                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6091                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6092                         continue;
6093
6094                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6095         }
6096 }
6097
6098 /*
6099  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6100  * of this group that's also in the iteration mask.
6101  */
6102 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6103 {
6104         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6105 }
6106
6107 static int
6108 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6109 {
6110         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6111         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6112         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6113         struct sd_data *sdd = sd->private;
6114         struct sched_domain *sibling;
6115         int i;
6116
6117         cpumask_clear(covered);
6118
6119         for_each_cpu(i, span) {
6120                 struct cpumask *sg_span;
6121
6122                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6123                         continue;
6124
6125                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6126
6127                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6128                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6129                         continue;
6130
6131                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6132                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6133
6134                 if (!sg)
6135                         goto fail;
6136
6137                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6138                 if (sibling->child)
6139                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6140                 else
6141                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6142
6143                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6144
6145                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6146                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6147                         build_group_mask(sd, sg);
6148
6149                 /*
6150                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6151                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6152                  * die on a /0 trap.
6153                  */
6154                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6155
6156                 /*
6157                  * Make sure the first group of this domain contains the
6158                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6159                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6160                  */
6161                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6162                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6163                         groups = sg;
6164
6165                 if (!first)
6166                         first = sg;
6167                 if (last)
6168                         last->next = sg;
6169                 last = sg;
6170                 last->next = first;
6171         }
6172         sd->groups = groups;
6173
6174         return 0;
6175
6176 fail:
6177         free_sched_groups(first, 0);
6178
6179         return -ENOMEM;
6180 }
6181
6182 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6183 {
6184         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6185         struct sched_domain *child = sd->child;
6186
6187         if (child)
6188                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6189
6190         if (sg) {
6191                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6192                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6193                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6194         }
6195
6196         return cpu;
6197 }
6198
6199 /*
6200  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6201  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6202  * and ->cpu_capacity to 0.
6203  *
6204  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6205  */
6206 static int
6207 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6208 {
6209         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6210         struct sd_data *sdd = sd->private;
6211         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6212         struct cpumask *covered;
6213         int i;
6214
6215         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6216         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6217
6218         if (cpu != cpumask_first(span))
6219                 return 0;
6220
6221         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6222         covered = sched_domains_tmpmask;
6223
6224         cpumask_clear(covered);
6225
6226         for_each_cpu(i, span) {
6227                 struct sched_group *sg;
6228                 int group, j;
6229
6230                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6231                         continue;
6232
6233                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6234                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6235
6236                 for_each_cpu(j, span) {
6237                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6238                                 continue;
6239
6240                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6241                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6242                 }
6243
6244                 if (!first)
6245                         first = sg;
6246                 if (last)
6247                         last->next = sg;
6248                 last = sg;
6249         }
6250         last->next = first;
6251
6252         return 0;
6253 }
6254
6255 /*
6256  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6257  *
6258  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6259  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6260  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6261  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6262  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6263  * group having less cpu_capacity.
6264  */
6265 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6266 {
6267         struct sched_group *sg = sd->groups;
6268
6269         WARN_ON(!sg);
6270
6271         do {
6272                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6273                 sg = sg->next;
6274         } while (sg != sd->groups);
6275
6276         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6277                 return;
6278
6279         update_group_capacity(sd, cpu);
6280         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6281 }
6282
6283 /*
6284  * Initializers for schedule domains
6285  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6286  */
6287
6288 static int default_relax_domain_level = -1;
6289 int sched_domain_level_max;
6290
6291 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6292 {
6293         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6294                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6295
6296         return 1;
6297 }
6298 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6299
6300 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6301                                  struct sched_domain_attr *attr)
6302 {
6303         int request;
6304
6305         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6306                 if (default_relax_domain_level < 0)
6307                         return;
6308                 else
6309                         request = default_relax_domain_level;
6310         } else
6311                 request = attr->relax_domain_level;
6312         if (request < sd->level) {
6313                 /* turn off idle balance on this domain */
6314                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6315         } else {
6316                 /* turn on idle balance on this domain */
6317                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6318         }
6319 }
6320
6321 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6322 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6323
6324 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6325                                  const struct cpumask *cpu_map)
6326 {
6327         switch (what) {
6328         case sa_rootdomain:
6329                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6330                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6331         case sa_sd:
6332                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6333         case sa_sd_storage:
6334                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6335         case sa_none:
6336                 break;
6337         }
6338 }
6339
6340 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6341                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6342 {
6343         memset(d, 0, sizeof(*d));
6344
6345         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6346                 return sa_sd_storage;
6347         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6348         if (!d->sd)
6349                 return sa_sd_storage;
6350         d->rd = alloc_rootdomain();
6351         if (!d->rd)
6352                 return sa_sd;
6353         return sa_rootdomain;
6354 }
6355
6356 /*
6357  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6358  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6359  * will not free the data we're using.
6360  */
6361 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6362 {
6363         struct sd_data *sdd = sd->private;
6364
6365         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6366         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6367
6368         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6369                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6370
6371         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6372                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6373 }
6374
6375 #ifdef CONFIG_NUMA
6376 static int sched_domains_numa_levels;
6377 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6378 static int *sched_domains_numa_distance;
6379 int sched_max_numa_distance;
6380 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6381 static int sched_domains_curr_level;
6382 #endif
6383
6384 /*
6385  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6386  *
6387  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6388  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6389  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6390  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6391  *
6392  * Odd one out:
6393  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6394  */
6395 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6396         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6397          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6398          SD_NUMA |                      \
6399          SD_ASYM_PACKING |              \
6400          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6401
6402 static struct sched_domain *
6403 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6404 {
6405         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6406         int sd_weight, sd_flags = 0;
6407
6408 #ifdef CONFIG_NUMA
6409         /*
6410          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6411          */
6412         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6413 #endif
6414
6415         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6416
6417         if (tl->sd_flags)
6418                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6419         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6420                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6421                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6422
6423         *sd = (struct sched_domain){
6424                 .min_interval           = sd_weight,
6425                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6426                 .busy_factor            = 32,
6427                 .imbalance_pct          = 125,
6428
6429                 .cache_nice_tries       = 0,
6430                 .busy_idx               = 0,
6431                 .idle_idx               = 0,
6432                 .newidle_idx            = 0,
6433                 .wake_idx               = 0,
6434                 .forkexec_idx           = 0,
6435
6436                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6437                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6438                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6439                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6440                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6441                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6442                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6443                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6444                                         | 0*SD_SERIALIZE
6445                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6446                                         | 0*SD_NUMA
6447                                         | sd_flags
6448                                         ,
6449
6450                 .last_balance           = jiffies,
6451                 .balance_interval       = sd_weight,
6452                 .smt_gain               = 0,
6453                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6454                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6455 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6456                 .name                   = tl->name,
6457 #endif
6458         };
6459
6460         /*
6461          * Convert topological properties into behaviour.
6462          */
6463
6464         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6465                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6466                 sd->imbalance_pct = 110;
6467                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6468
6469         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6470                 sd->imbalance_pct = 117;
6471                 sd->cache_nice_tries = 1;
6472                 sd->busy_idx = 2;
6473
6474 #ifdef CONFIG_NUMA
6475         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6476                 sd->cache_nice_tries = 2;
6477                 sd->busy_idx = 3;
6478                 sd->idle_idx = 2;
6479
6480                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6481                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6482                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6483                                        SD_BALANCE_FORK |
6484                                        SD_WAKE_AFFINE);
6485                 }
6486
6487 #endif
6488         } else {
6489                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6490                 sd->cache_nice_tries = 1;
6491                 sd->busy_idx = 2;
6492                 sd->idle_idx = 1;
6493         }
6494
6495         sd->private = &tl->data;
6496
6497         return sd;
6498 }
6499
6500 /*
6501  * Topology list, bottom-up.
6502  */
6503 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6504 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6505         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6506 #endif
6507 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6508         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6509 #endif
6510         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6511         { NULL, },
6512 };
6513
6514 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6515         default_topology;
6516
6517 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6518         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6519
6520 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6521 {
6522         sched_domain_topology = tl;
6523 }
6524
6525 #ifdef CONFIG_NUMA
6526
6527 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6528 {
6529         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6530 }
6531
6532 static void sched_numa_warn(const char *str)
6533 {
6534         static int done = false;
6535         int i,j;
6536
6537         if (done)
6538                 return;
6539
6540         done = true;
6541
6542         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6543
6544         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6545                 printk(KERN_WARNING "  ");
6546                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6547                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6548                 printk(KERN_CONT "\n");
6549         }
6550         printk(KERN_WARNING "\n");
6551 }
6552
6553 bool find_numa_distance(int distance)
6554 {
6555         int i;
6556
6557         if (distance == node_distance(0, 0))
6558                 return true;
6559
6560         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6561                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6562                         return true;
6563         }
6564
6565         return false;
6566 }
6567
6568 /*
6569  * A system can have three types of NUMA topology:
6570  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6571  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6572  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6573  *
6574  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6575  * topology lies in whether communication between not directly
6576  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6577  * could run), or through backplane controllers. This affects
6578  * placement of programs.
6579  *
6580  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6581  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6582  *   is directly connected.
6583  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6584  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6585  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6586  */
6587 static void init_numa_topology_type(void)
6588 {
6589         int a, b, c, n;
6590
6591         n = sched_max_numa_distance;
6592
6593         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6594                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6595                 return;
6596         }
6597
6598         for_each_online_node(a) {
6599                 for_each_online_node(b) {
6600                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6601                         if (node_distance(a, b) < n)
6602                                 continue;
6603
6604                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6605                         for_each_online_node(c) {
6606                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6607                                     node_distance(b, c) < n) {
6608                                         sched_numa_topology_type =
6609                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6610                                         return;
6611                                 }
6612                         }
6613
6614                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6615                         return;
6616                 }
6617         }
6618 }
6619
6620 static void sched_init_numa(void)
6621 {
6622         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6623         struct sched_domain_topology_level *tl;
6624         int level = 0;
6625         int i, j, k;
6626
6627         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6628         if (!sched_domains_numa_distance)
6629                 return;
6630
6631         /*
6632          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6633          * unique distances in the node_distance() table.
6634          *
6635          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6636          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6637          */
6638         next_distance = curr_distance;
6639         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6640                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6641                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6642                                 int distance = node_distance(i, k);
6643
6644                                 if (distance > curr_distance &&
6645                                     (distance < next_distance ||
6646                                      next_distance == curr_distance))
6647                                         next_distance = distance;
6648
6649                                 /*
6650                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6651                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6652                                  * equally connected to A.
6653                                  */
6654                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6655                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6656
6657                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6658                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6659                         }
6660                         if (next_distance != curr_distance) {
6661                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6662                                 sched_domains_numa_levels = level;
6663                                 curr_distance = next_distance;
6664                         } else break;
6665                 }
6666
6667                 /*
6668                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6669                  */
6670                 if (!sched_debug())
6671                         break;
6672         }
6673
6674         if (!level)
6675                 return;
6676
6677         /*
6678          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6679          * identity distance node_distance(i,i).
6680          *
6681          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6682          * numbers.
6683          */
6684
6685         /*
6686          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6687          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6688          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6689          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6690          * in other functions.
6691          *
6692          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6693          */
6694         sched_domains_numa_levels = 0;
6695
6696         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6697         if (!sched_domains_numa_masks)
6698                 return;
6699
6700         /*
6701          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6702          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6703          */
6704         for (i = 0; i < level; i++) {
6705                 sched_domains_numa_masks[i] =
6706                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6707                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6708                         return;
6709
6710                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6711                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6712                         if (!mask)
6713                                 return;
6714
6715                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6716
6717                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6718                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6719                                         continue;
6720
6721                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6722                         }
6723                 }
6724         }
6725
6726         /* Compute default topology size */
6727         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6728
6729         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6730                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6731         if (!tl)
6732                 return;
6733
6734         /*
6735          * Copy the default topology bits..
6736          */
6737         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6738                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6739
6740         /*
6741          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6742          */
6743         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6744                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6745                         .mask = sd_numa_mask,
6746                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6747                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6748                         .numa_level = j,
6749                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6750                 };
6751         }
6752
6753         sched_domain_topology = tl;
6754
6755         sched_domains_numa_levels = level;
6756         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6757
6758         init_numa_topology_type();
6759 }
6760
6761 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6762 {
6763         int i, j;
6764         int node = cpu_to_node(cpu);
6765
6766         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6767                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6768                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6769                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6770                 }
6771         }
6772 }
6773
6774 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6775 {
6776         int i, j;
6777         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6778                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6779                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6780         }
6781 }
6782
6783 /*
6784  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6785  * are onlined.
6786  */
6787 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6788                                            unsigned long action,
6789                                            void *hcpu)
6790 {
6791         int cpu = (long)hcpu;
6792
6793         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6794         case CPU_ONLINE:
6795                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6796                 break;
6797
6798         case CPU_DEAD:
6799                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6800                 break;
6801
6802         default:
6803                 return NOTIFY_DONE;
6804         }
6805
6806         return NOTIFY_OK;
6807 }
6808 #else
6809 static inline void sched_init_numa(void)
6810 {
6811 }
6812
6813 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6814                                            unsigned long action,
6815                                            void *hcpu)
6816 {
6817         return 0;
6818 }
6819 #endif /* CONFIG_NUMA */
6820
6821 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6822 {
6823         struct sched_domain_topology_level *tl;
6824         int j;
6825
6826         for_each_sd_topology(tl) {
6827                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6828
6829                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6830                 if (!sdd->sd)
6831                         return -ENOMEM;
6832
6833                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6834                 if (!sdd->sg)
6835                         return -ENOMEM;
6836
6837                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6838                 if (!sdd->sgc)
6839                         return -ENOMEM;
6840
6841                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6842                         struct sched_domain *sd;
6843                         struct sched_group *sg;
6844                         struct sched_group_capacity *sgc;
6845
6846                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6847                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6848                         if (!sd)
6849                                 return -ENOMEM;
6850
6851                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6852
6853                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6854                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6855                         if (!sg)
6856                                 return -ENOMEM;
6857
6858                         sg->next = sg;
6859
6860                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6861
6862                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6863                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6864                         if (!sgc)
6865                                 return -ENOMEM;
6866
6867                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6868                 }
6869         }
6870
6871         return 0;
6872 }
6873
6874 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6875 {
6876         struct sched_domain_topology_level *tl;
6877         int j;
6878
6879         for_each_sd_topology(tl) {
6880                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6881
6882                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6883                         struct sched_domain *sd;
6884
6885                         if (sdd->sd) {
6886                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6887                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6888                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6889                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6890                         }
6891
6892                         if (sdd->sg)
6893                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6894                         if (sdd->sgc)
6895                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6896                 }
6897                 free_percpu(sdd->sd);
6898                 sdd->sd = NULL;
6899                 free_percpu(sdd->sg);
6900                 sdd->sg = NULL;
6901                 free_percpu(sdd->sgc);
6902                 sdd->sgc = NULL;
6903         }
6904 }
6905
6906 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6907                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6908                 struct sched_domain *child, int cpu)
6909 {
6910         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6911         if (!sd)
6912                 return child;
6913
6914         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6915         if (child) {
6916                 sd->level = child->level + 1;
6917                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6918                 child->parent = sd;
6919                 sd->child = child;
6920
6921                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6922                                     sched_domain_span(sd))) {
6923                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6924 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6925                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6926                                         child->name, sd->name);
6927 #endif
6928                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6929                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6930                                    sched_domain_span(sd),
6931                                    sched_domain_span(child));
6932                 }
6933
6934         }
6935         set_domain_attribute(sd, attr);
6936
6937         return sd;
6938 }
6939
6940 /*
6941  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6942  * to the individual cpus
6943  */
6944 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6945                                struct sched_domain_attr *attr)
6946 {
6947         enum s_alloc alloc_state;
6948         struct sched_domain *sd;
6949         struct s_data d;
6950         int i, ret = -ENOMEM;
6951
6952         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6953         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6954                 goto error;
6955
6956         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6957         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6958                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6959
6960                 sd = NULL;
6961                 for_each_sd_topology(tl) {
6962                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6963                         if (tl == sched_domain_topology)
6964                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6965                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6966                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6967                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6968                                 break;
6969                 }
6970         }
6971
6972         /* Build the groups for the domains */
6973         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6974                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6975                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6976                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6977                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6978                                         goto error;
6979                         } else {
6980                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6981                                         goto error;
6982                         }
6983                 }
6984         }
6985
6986         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6987         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6988                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6989                         continue;
6990
6991                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6992                         claim_allocations(i, sd);
6993                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6994                 }
6995         }
6996
6997         /* Attach the domains */
6998         rcu_read_lock();
6999         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7000                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7001                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7002         }
7003         rcu_read_unlock();
7004
7005         ret = 0;
7006 error:
7007         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7008         return ret;
7009 }
7010
7011 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7012 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7013 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7014                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7015
7016 /*
7017  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7018  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7019  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7020  */
7021 static cpumask_var_t fallback_doms;
7022
7023 /*
7024  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7025  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7026  * or 0 if it stayed the same.
7027  */
7028 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7029 {
7030         return 0;
7031 }
7032
7033 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7034 {
7035         int i;
7036         cpumask_var_t *doms;
7037
7038         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7039         if (!doms)
7040                 return NULL;
7041         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7042                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7043                         free_sched_domains(doms, i);
7044                         return NULL;
7045                 }
7046         }
7047         return doms;
7048 }
7049
7050 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7051 {
7052         unsigned int i;
7053         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7054                 free_cpumask_var(doms[i]);
7055         kfree(doms);
7056 }
7057
7058 /*
7059  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7060  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7061  * exclude other special cases in the future.
7062  */
7063 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7064 {
7065         int err;
7066
7067         arch_update_cpu_topology();
7068         ndoms_cur = 1;
7069         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7070         if (!doms_cur)
7071                 doms_cur = &fallback_doms;
7072         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7073         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7074         register_sched_domain_sysctl();
7075
7076         return err;
7077 }
7078
7079 /*
7080  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7081  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7082  */
7083 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7084 {
7085         int i;
7086
7087         rcu_read_lock();
7088         for_each_cpu(i, cpu_map)
7089                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7090         rcu_read_unlock();
7091 }
7092
7093 /* handle null as "default" */
7094 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7095                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7096 {
7097         struct sched_domain_attr tmp;
7098
7099         /* fast path */
7100         if (!new && !cur)
7101                 return 1;
7102
7103         tmp = SD_ATTR_INIT;
7104         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7105                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7106                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7107 }
7108
7109 /*
7110  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7111  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7112  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7113  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7114  *
7115  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7116  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7117  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7118  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7119  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7120  * it as it is.
7121  *
7122  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7123  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7124  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7125  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7126  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7127  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7128  *
7129  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7130  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7131  * and it will not create the default domain.
7132  *
7133  * Call with hotplug lock held
7134  */
7135 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7136                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7137 {
7138         int i, j, n;
7139         int new_topology;
7140
7141         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7142
7143         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7144         unregister_sched_domain_sysctl();
7145
7146         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7147         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7148
7149         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7150
7151         /* Destroy deleted domains */
7152         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7153                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7154                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7155                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7156                                 goto match1;
7157                 }
7158                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7159                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7160 match1:
7161                 ;
7162         }
7163
7164         n = ndoms_cur;
7165         if (doms_new == NULL) {
7166                 n = 0;
7167                 doms_new = &fallback_doms;
7168                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7169                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7170         }
7171
7172         /* Build new domains */
7173         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7174                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7175                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7176                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7177                                 goto match2;
7178                 }
7179                 /* no match - add a new doms_new */
7180                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7181 match2:
7182                 ;
7183         }
7184
7185         /* Remember the new sched domains */
7186         if (doms_cur != &fallback_doms)
7187                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7188         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7189         doms_cur = doms_new;
7190         dattr_cur = dattr_new;
7191         ndoms_cur = ndoms_new;
7192
7193         register_sched_domain_sysctl();
7194
7195         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7196 }
7197
7198 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7199
7200 /*
7201  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7202  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7203  * around partition_sched_domains().
7204  *
7205  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7206  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7207  */
7208 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7209                              void *hcpu)
7210 {
7211         switch (action) {
7212         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7213         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7214
7215                 /*
7216                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7217                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7218                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7219                  * domain, ignoring cpusets.
7220                  */
7221                 num_cpus_frozen--;
7222                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7223                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7224                         break;
7225                 }
7226
7227                 /*
7228                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7229                  * restore the original sched domains by considering the
7230                  * cpuset configurations.
7231                  */
7232
7233         case CPU_ONLINE:
7234                 cpuset_update_active_cpus(true);
7235                 break;
7236         default:
7237                 return NOTIFY_DONE;
7238         }
7239         return NOTIFY_OK;
7240 }
7241
7242 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7243                                void *hcpu)
7244 {
7245         unsigned long flags;
7246         long cpu = (long)hcpu;
7247         struct dl_bw *dl_b;
7248         bool overflow;
7249         int cpus;
7250
7251         switch (action) {
7252         case CPU_DOWN_PREPARE:
7253                 rcu_read_lock_sched();
7254                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7255
7256                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7257                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7258                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7259                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7260
7261                 rcu_read_unlock_sched();
7262
7263                 if (overflow)
7264                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7265                 cpuset_update_active_cpus(false);
7266                 break;
7267         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7268                 num_cpus_frozen++;
7269                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7270                 break;
7271         default:
7272                 return NOTIFY_DONE;
7273         }
7274         return NOTIFY_OK;
7275 }
7276
7277 void __init sched_init_smp(void)
7278 {
7279         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7280
7281         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7282         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7283
7284         sched_init_numa();
7285
7286         /*
7287          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7288          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7289          * happen.
7290          */
7291         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7292         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7293         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7294         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7295                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7296         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7297
7298         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7299         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7300         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7301
7302         init_hrtick();
7303
7304         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7305         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7306                 BUG();
7307         sched_init_granularity();
7308         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7309
7310         init_sched_rt_class();
7311         init_sched_dl_class();
7312 }
7313 #else
7314 void __init sched_init_smp(void)
7315 {
7316         sched_init_granularity();
7317 }
7318 #endif /* CONFIG_SMP */
7319
7320 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7321 {
7322         return in_lock_functions(addr) ||
7323                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7324                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7325 }
7326
7327 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7328 /*
7329  * Default task group.
7330  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7331  */
7332 struct task_group root_task_group;
7333 LIST_HEAD(task_groups);
7334 #endif
7335
7336 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7337
7338 void __init sched_init(void)
7339 {
7340         int i, j;
7341         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7342
7343 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7344         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7345 #endif
7346 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7347         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7348 #endif
7349         if (alloc_size) {
7350                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7351
7352 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7353                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7354                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7355
7356                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7357                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7358
7359 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7360 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7361                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7362                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7363
7364                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7365                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7366
7367 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7368         }
7369 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7370         for_each_possible_cpu(i) {
7371                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7372                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7373         }
7374 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7375
7376         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7377                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7378         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7379                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7380
7381 #ifdef CONFIG_SMP
7382         init_defrootdomain();
7383 #endif
7384
7385 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7386         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7387                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7388 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7389
7390 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7391         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7392         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7393         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7394         autogroup_init(&init_task);
7395
7396 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7397
7398         for_each_possible_cpu(i) {
7399                 struct rq *rq;
7400
7401                 rq = cpu_rq(i);
7402                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7403                 rq->nr_running = 0;
7404                 rq->calc_load_active = 0;
7405                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7406                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7407                 init_rt_rq(&rq->rt);
7408                 init_dl_rq(&rq->dl);
7409 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7410                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7411                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7412                 /*
7413                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7414                  *
7415                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7416                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7417                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7418                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7419                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7420                  * (se->load.weight).
7421                  *
7422                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7423                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7424                  * then A0's share of the cpu resource is:
7425                  *
7426                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7427                  *
7428                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7429                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7430                  */
7431                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7432                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7433 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7434
7435                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7436 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7437                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7438 #endif
7439
7440                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7441                         rq->cpu_load[j] = 0;
7442
7443                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7444
7445 #ifdef CONFIG_SMP
7446                 rq->sd = NULL;
7447                 rq->rd = NULL;
7448                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7449                 rq->balance_callback = NULL;
7450                 rq->active_balance = 0;
7451                 rq->next_balance = jiffies;
7452                 rq->push_cpu = 0;
7453                 rq->cpu = i;
7454                 rq->online = 0;
7455                 rq->idle_stamp = 0;
7456                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7457                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7458
7459                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7460
7461                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7462 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7463                 rq->nohz_flags = 0;
7464 #endif
7465 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7466                 rq->last_sched_tick = 0;
7467 #endif
7468 #endif
7469                 init_rq_hrtick(rq);
7470                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7471         }
7472
7473         set_load_weight(&init_task);
7474
7475 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7476         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7477 #endif
7478
7479         /*
7480          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7481          */
7482         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7483         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7484
7485         /*
7486          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7487          */
7488         current->sched_class = &fair_sched_class;
7489
7490         /*
7491          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7492          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7493          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7494          * when this runqueue becomes "idle".
7495          */
7496         init_idle(current, smp_processor_id());
7497
7498         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7499
7500 #ifdef CONFIG_SMP
7501         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7502         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7503         if (cpu_isolated_map == NULL)
7504                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7505         idle_thread_set_boot_cpu();
7506         set_cpu_rq_start_time();
7507 #endif
7508         init_sched_fair_class();
7509
7510         scheduler_running = 1;
7511 }
7512
7513 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7514 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7515 {
7516         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7517
7518         return (nested == preempt_offset);
7519 }
7520
7521 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7522 {
7523         /*
7524          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7525          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7526          * otherwise we will destroy state.
7527          */
7528         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7529                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7530                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7531                         current->state,
7532                         (void *)current->task_state_change,
7533                         (void *)current->task_state_change);
7534
7535         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7536 }
7537 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7538
7539 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7540 {
7541         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7542
7543         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7544         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7545              !is_idle_task(current)) ||
7546             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7547                 return;
7548         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7549                 return;
7550         prev_jiffy = jiffies;
7551
7552         printk(KERN_ERR
7553                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7554                         file, line);
7555         printk(KERN_ERR
7556                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7557                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7558                         current->pid, current->comm);
7559
7560         if (task_stack_end_corrupted(current))
7561                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7562
7563         debug_show_held_locks(current);
7564         if (irqs_disabled())
7565                 print_irqtrace_events(current);
7566 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7567         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7568                 pr_err("Preemption disabled at:");
7569                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7570                 pr_cont("\n");
7571         }
7572 #endif
7573         dump_stack();
7574 }
7575 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7576 #endif
7577
7578 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7579 void normalize_rt_tasks(void)
7580 {
7581         struct task_struct *g, *p;
7582         struct sched_attr attr = {
7583                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7584         };
7585
7586         read_lock(&tasklist_lock);
7587         for_each_process_thread(g, p) {
7588                 /*
7589                  * Only normalize user tasks:
7590                  */
7591                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7592                         continue;
7593
7594                 p->se.exec_start                = 0;
7595 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7596                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7597                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7598                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7599 #endif
7600
7601                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7602                         /*
7603                          * Renice negative nice level userspace
7604                          * tasks back to 0:
7605                          */
7606                         if (task_nice(p) < 0)
7607                                 set_user_nice(p, 0);
7608                         continue;
7609                 }
7610
7611                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7612         }
7613         read_unlock(&tasklist_lock);
7614 }
7615
7616 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7617
7618 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7619 /*
7620  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7621  *
7622  * They can only be called when the whole system has been
7623  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7624  * activity can take place. Using them for anything else would
7625  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7626  * under any other configuration.
7627  */
7628
7629 /**
7630  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7631  * @cpu: the processor in question.
7632  *
7633  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7634  *
7635  * Return: The current task for @cpu.
7636  */
7637 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7638 {
7639         return cpu_curr(cpu);
7640 }
7641
7642 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7643
7644 #ifdef CONFIG_IA64
7645 /**
7646  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7647  * @cpu: the processor in question.
7648  * @p: the task pointer to set.
7649  *
7650  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7651  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7652  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7653  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7654  * and caller must save the original value of the current task (see
7655  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7656  * re-starting the system.
7657  *
7658  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7659  */
7660 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7661 {
7662         cpu_curr(cpu) = p;
7663 }
7664
7665 #endif
7666
7667 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7668 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7669 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7670
7671 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7672 {
7673         free_fair_sched_group(tg);
7674         free_rt_sched_group(tg);
7675         autogroup_free(tg);
7676         kfree(tg);
7677 }
7678
7679 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7680 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7681 {
7682         struct task_group *tg;
7683
7684         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7685         if (!tg)
7686                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7687
7688         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7689                 goto err;
7690
7691         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7692                 goto err;
7693
7694         return tg;
7695
7696 err:
7697         free_sched_group(tg);
7698         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7699 }
7700
7701 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7702 {
7703         unsigned long flags;
7704
7705         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7706         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7707
7708         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7709
7710         tg->parent = parent;
7711         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7712         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7713         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7714 }
7715
7716 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7717 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7718 {
7719         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7720         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7721 }
7722
7723 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7724 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7725 {
7726         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7727         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7728 }
7729
7730 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7731 {
7732         unsigned long flags;
7733         int i;
7734
7735         /* end participation in shares distribution */
7736         for_each_possible_cpu(i)
7737                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7738
7739         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7740         list_del_rcu(&tg->list);
7741         list_del_rcu(&tg->siblings);
7742         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7743 }
7744
7745 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7746  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7747  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7748  *      reflect its new group.
7749  */
7750 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7751 {
7752         struct task_group *tg;
7753         int queued, running;
7754         unsigned long flags;
7755         struct rq *rq;
7756
7757         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7758
7759         running = task_current(rq, tsk);
7760         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7761
7762         if (queued)
7763                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7764         if (unlikely(running))
7765                 put_prev_task(rq, tsk);
7766
7767         /*
7768          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7769          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7770          * to prevent lockdep warnings.
7771          */
7772         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7773                           struct task_group, css);
7774         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7775         tsk->sched_task_group = tg;
7776
7777 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7778         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7779                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7780         else
7781 #endif
7782                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7783
7784         if (unlikely(running))
7785                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7786         if (queued)
7787                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
7788
7789         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7790 }
7791 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7792
7793 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7794 /*
7795  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7796  */
7797 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7798
7799 /* Must be called with tasklist_lock held */
7800 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7801 {
7802         struct task_struct *g, *p;
7803
7804         /*
7805          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7806          */
7807         if (task_group_is_autogroup(tg))
7808                 return 0;
7809
7810         for_each_process_thread(g, p) {
7811                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7812                         return 1;
7813         }
7814
7815         return 0;
7816 }
7817
7818 struct rt_schedulable_data {
7819         struct task_group *tg;
7820         u64 rt_period;
7821         u64 rt_runtime;
7822 };
7823
7824 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7825 {
7826         struct rt_schedulable_data *d = data;
7827         struct task_group *child;
7828         unsigned long total, sum = 0;
7829         u64 period, runtime;
7830
7831         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7832         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7833
7834         if (tg == d->tg) {
7835                 period = d->rt_period;
7836                 runtime = d->rt_runtime;
7837         }
7838
7839         /*
7840          * Cannot have more runtime than the period.
7841          */
7842         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7843                 return -EINVAL;
7844
7845         /*
7846          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7847          */
7848         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7849                 return -EBUSY;
7850
7851         total = to_ratio(period, runtime);
7852
7853         /*
7854          * Nobody can have more than the global setting allows.
7855          */
7856         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7857                 return -EINVAL;
7858
7859         /*
7860          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7861          */
7862         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7863                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7864                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7865
7866                 if (child == d->tg) {
7867                         period = d->rt_period;
7868                         runtime = d->rt_runtime;
7869                 }
7870
7871                 sum += to_ratio(period, runtime);
7872         }
7873
7874         if (sum > total)
7875                 return -EINVAL;
7876
7877         return 0;
7878 }
7879
7880 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7881 {
7882         int ret;
7883
7884         struct rt_schedulable_data data = {
7885                 .tg = tg,
7886                 .rt_period = period,
7887                 .rt_runtime = runtime,
7888         };
7889
7890         rcu_read_lock();
7891         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7892         rcu_read_unlock();
7893
7894         return ret;
7895 }
7896
7897 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7898                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7899 {
7900         int i, err = 0;
7901
7902         /*
7903          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7904          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7905          */
7906         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7907                 return -EINVAL;
7908
7909         /* No period doesn't make any sense. */
7910         if (rt_period == 0)
7911                 return -EINVAL;
7912
7913         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7914         read_lock(&tasklist_lock);
7915         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7916         if (err)
7917                 goto unlock;
7918
7919         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7920         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7921         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7922
7923         for_each_possible_cpu(i) {
7924                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7925
7926                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7927                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7928                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7929         }
7930         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7931 unlock:
7932         read_unlock(&tasklist_lock);
7933         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7934
7935         return err;
7936 }
7937
7938 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7939 {
7940         u64 rt_runtime, rt_period;
7941
7942         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7943         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7944         if (rt_runtime_us < 0)
7945                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7946
7947         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7948 }
7949
7950 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7951 {
7952         u64 rt_runtime_us;
7953
7954         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7955                 return -1;
7956
7957         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7958         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7959         return rt_runtime_us;
7960 }
7961
7962 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7963 {
7964         u64 rt_runtime, rt_period;
7965
7966         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7967         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7968
7969         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7970 }
7971
7972 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7973 {
7974         u64 rt_period_us;
7975
7976         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7977         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7978         return rt_period_us;
7979 }
7980 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7981
7982 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7983 static int sched_rt_global_constraints(void)
7984 {
7985         int ret = 0;
7986
7987         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7988         read_lock(&tasklist_lock);
7989         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7990         read_unlock(&tasklist_lock);
7991         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7992
7993         return ret;
7994 }
7995
7996 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7997 {
7998         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7999         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8000                 return 0;
8001
8002         return 1;
8003 }
8004
8005 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8006 static int sched_rt_global_constraints(void)
8007 {
8008         unsigned long flags;
8009         int i, ret = 0;
8010
8011         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8012         for_each_possible_cpu(i) {
8013                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8014
8015                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8016                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8017                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8018         }
8019         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8020
8021         return ret;
8022 }
8023 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8024
8025 static int sched_dl_global_validate(void)
8026 {
8027         u64 runtime = global_rt_runtime();
8028         u64 period = global_rt_period();
8029         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8030         struct dl_bw *dl_b;
8031         int cpu, ret = 0;
8032         unsigned long flags;
8033
8034         /*
8035          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8036          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8037          * any of the root_domains.
8038          *
8039          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8040          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8041          * solutions is welcome!
8042          */
8043         for_each_possible_cpu(cpu) {
8044                 rcu_read_lock_sched();
8045                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8046
8047                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8048                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8049                         ret = -EBUSY;
8050                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8051
8052                 rcu_read_unlock_sched();
8053
8054                 if (ret)
8055                         break;
8056         }
8057
8058         return ret;
8059 }
8060
8061 static void sched_dl_do_global(void)
8062 {
8063         u64 new_bw = -1;
8064         struct dl_bw *dl_b;
8065         int cpu;
8066         unsigned long flags;
8067
8068         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8069         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8070
8071         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8072                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8073
8074         /*
8075          * FIXME: As above...
8076          */
8077         for_each_possible_cpu(cpu) {
8078                 rcu_read_lock_sched();
8079                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8080
8081                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8082                 dl_b->bw = new_bw;
8083                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8084
8085                 rcu_read_unlock_sched();
8086         }
8087 }
8088
8089 static int sched_rt_global_validate(void)
8090 {
8091         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8092                 return -EINVAL;
8093
8094         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8095                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8096                 return -EINVAL;
8097
8098         return 0;
8099 }
8100
8101 static void sched_rt_do_global(void)
8102 {
8103         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8104         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8105 }
8106
8107 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8108                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8109                 loff_t *ppos)
8110 {
8111         int old_period, old_runtime;
8112         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8113         int ret;
8114
8115         mutex_lock(&mutex);
8116         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8117         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8118
8119         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8120
8121         if (!ret && write) {
8122                 ret = sched_rt_global_validate();
8123                 if (ret)
8124                         goto undo;
8125
8126                 ret = sched_dl_global_validate();
8127                 if (ret)
8128                         goto undo;
8129
8130                 ret = sched_rt_global_constraints();
8131                 if (ret)
8132                         goto undo;
8133
8134                 sched_rt_do_global();
8135                 sched_dl_do_global();
8136         }
8137         if (0) {
8138 undo:
8139                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8140                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8141         }
8142         mutex_unlock(&mutex);
8143
8144         return ret;
8145 }
8146
8147 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8148                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8149                 loff_t *ppos)
8150 {
8151         int ret;
8152         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8153
8154         mutex_lock(&mutex);
8155         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8156         /* make sure that internally we keep jiffies */
8157         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8158         if (!ret && write) {
8159                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8160                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8161         }
8162         mutex_unlock(&mutex);
8163         return ret;
8164 }
8165
8166 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8167
8168 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8169 {
8170         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8171 }
8172
8173 static struct cgroup_subsys_state *
8174 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8175 {
8176         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8177         struct task_group *tg;
8178
8179         if (!parent) {
8180                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8181                 return &root_task_group.css;
8182         }
8183
8184         tg = sched_create_group(parent);
8185         if (IS_ERR(tg))
8186                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8187
8188         return &tg->css;
8189 }
8190
8191 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8192 {
8193         struct task_group *tg = css_tg(css);
8194         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8195
8196         if (parent)
8197                 sched_online_group(tg, parent);
8198         return 0;
8199 }
8200
8201 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8202 {
8203         struct task_group *tg = css_tg(css);
8204
8205         sched_destroy_group(tg);
8206 }
8207
8208 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8209 {
8210         struct task_group *tg = css_tg(css);
8211
8212         sched_offline_group(tg);
8213 }
8214
8215 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8216 {
8217         sched_move_task(task);
8218 }
8219
8220 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8221                                  struct cgroup_taskset *tset)
8222 {
8223         struct task_struct *task;
8224
8225         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
8226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8227                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8228                         return -EINVAL;
8229 #else
8230                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8231                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8232                         return -EINVAL;
8233 #endif
8234         }
8235         return 0;
8236 }
8237
8238 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8239                               struct cgroup_taskset *tset)
8240 {
8241         struct task_struct *task;
8242
8243         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
8244                 sched_move_task(task);
8245 }
8246
8247 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
8248                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
8249                             struct task_struct *task)
8250 {
8251         sched_move_task(task);
8252 }
8253
8254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8255 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8256                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8257 {
8258         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8259 }
8260
8261 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8262                                struct cftype *cft)
8263 {
8264         struct task_group *tg = css_tg(css);
8265
8266         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8267 }
8268
8269 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8270 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8271
8272 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8273 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8274
8275 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8276
8277 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8278 {
8279         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8280         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8281
8282         if (tg == &root_task_group)
8283                 return -EINVAL;
8284
8285         /*
8286          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8287          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8288          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8289          */
8290         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8291                 return -EINVAL;
8292
8293         /*
8294          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8295          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8296          * feasibility.
8297          */
8298         if (period > max_cfs_quota_period)
8299                 return -EINVAL;
8300
8301         /*
8302          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8303          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8304          */
8305         get_online_cpus();
8306         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8307         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8308         if (ret)
8309                 goto out_unlock;
8310
8311         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8312         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8313         /*
8314          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8315          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8316          */
8317         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8318                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8319         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8320         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8321         cfs_b->quota = quota;
8322
8323         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8324         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8325         if (runtime_enabled)
8326                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8327         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8328
8329         for_each_online_cpu(i) {
8330                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8331                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8332
8333                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8334                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8335                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8336
8337                 if (cfs_rq->throttled)
8338                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8339                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8340         }
8341         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8342                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8343 out_unlock:
8344         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8345         put_online_cpus();
8346
8347         return ret;
8348 }
8349
8350 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8351 {
8352         u64 quota, period;
8353
8354         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8355         if (cfs_quota_us < 0)
8356                 quota = RUNTIME_INF;
8357         else
8358                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8359
8360         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8361 }
8362
8363 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8364 {
8365         u64 quota_us;
8366
8367         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8368                 return -1;
8369
8370         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8371         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8372
8373         return quota_us;
8374 }
8375
8376 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8377 {
8378         u64 quota, period;
8379
8380         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8381         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8382
8383         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8384 }
8385
8386 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8387 {
8388         u64 cfs_period_us;
8389
8390         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8391         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8392
8393         return cfs_period_us;
8394 }
8395
8396 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8397                                   struct cftype *cft)
8398 {
8399         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8400 }
8401
8402 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8403                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8404 {
8405         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8406 }
8407
8408 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8409                                    struct cftype *cft)
8410 {
8411         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8412 }
8413
8414 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8415                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8416 {
8417         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8418 }
8419
8420 struct cfs_schedulable_data {
8421         struct task_group *tg;
8422         u64 period, quota;
8423 };
8424
8425 /*
8426  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8427  * note: units are usecs
8428  */
8429 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8430                                struct cfs_schedulable_data *d)
8431 {
8432         u64 quota, period;
8433
8434         if (tg == d->tg) {
8435                 period = d->period;
8436                 quota = d->quota;
8437         } else {
8438                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8439                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8440         }
8441
8442         /* note: these should typically be equivalent */
8443         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8444                 return RUNTIME_INF;
8445
8446         return to_ratio(period, quota);
8447 }
8448
8449 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8450 {
8451         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8452         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8453         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8454
8455         if (!tg->parent) {
8456                 quota = RUNTIME_INF;
8457         } else {
8458                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8459
8460                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8461                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8462
8463                 /*
8464                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8465                  * limit is set
8466                  */
8467                 if (quota == RUNTIME_INF)
8468                         quota = parent_quota;
8469                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8470                         return -EINVAL;
8471         }
8472         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8473
8474         return 0;
8475 }
8476
8477 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8478 {
8479         int ret;
8480         struct cfs_schedulable_data data = {
8481                 .tg = tg,
8482                 .period = period,
8483                 .quota = quota,
8484         };
8485
8486         if (quota != RUNTIME_INF) {
8487                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8488                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8489         }
8490
8491         rcu_read_lock();
8492         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8493         rcu_read_unlock();
8494
8495         return ret;
8496 }
8497
8498 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8499 {
8500         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8501         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8502
8503         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8504         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8505         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8506
8507         return 0;
8508 }
8509 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8510 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8511
8512 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8513 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8514                                 struct cftype *cft, s64 val)
8515 {
8516         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8517 }
8518
8519 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8520                                struct cftype *cft)
8521 {
8522         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8523 }
8524
8525 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8526                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8527 {
8528         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8529 }
8530
8531 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8532                                    struct cftype *cft)
8533 {
8534         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8535 }
8536 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8537
8538 static struct cftype cpu_files[] = {
8539 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8540         {
8541                 .name = "shares",
8542                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8543                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8544         },
8545 #endif
8546 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8547         {
8548                 .name = "cfs_quota_us",
8549                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8550                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8551         },
8552         {
8553                 .name = "cfs_period_us",
8554                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8555                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8556         },
8557         {
8558                 .name = "stat",
8559                 .seq_show = cpu_stats_show,
8560         },
8561 #endif
8562 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8563         {
8564                 .name = "rt_runtime_us",
8565                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8566                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8567         },
8568         {
8569                 .name = "rt_period_us",
8570                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8571                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8572         },
8573 #endif
8574         { }     /* terminate */
8575 };
8576
8577 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8578         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8579         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8580         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8581         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8582         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8583         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8584         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8585         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8586         .legacy_cftypes = cpu_files,
8587         .early_init     = 1,
8588 };
8589
8590 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8591
8592 void dump_cpu_task(int cpu)
8593 {
8594         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8595         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8596 }