]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
sched: Don't scan all-offline ->cpus_allowed twice if !CONFIG_CPUSETS
[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                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2373 #endif
2374         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2375 }
2376
2377 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2378
2379 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2380
2381 void preempt_notifier_inc(void)
2382 {
2383         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2384 }
2385 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2386
2387 void preempt_notifier_dec(void)
2388 {
2389         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2390 }
2391 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2392
2393 /**
2394  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2395  * @notifier: notifier struct to register
2396  */
2397 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2398 {
2399         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2400                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2401
2402         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2403 }
2404 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2405
2406 /**
2407  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2408  * @notifier: notifier struct to unregister
2409  *
2410  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2411  */
2412 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2413 {
2414         hlist_del(&notifier->link);
2415 }
2416 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2417
2418 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2419 {
2420         struct preempt_notifier *notifier;
2421
2422         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2423                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2424 }
2425
2426 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2427 {
2428         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2429                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2430 }
2431
2432 static void
2433 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2434                                    struct task_struct *next)
2435 {
2436         struct preempt_notifier *notifier;
2437
2438         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2439                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2440 }
2441
2442 static __always_inline void
2443 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2444                                  struct task_struct *next)
2445 {
2446         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2447                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2448 }
2449
2450 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2451
2452 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2453 {
2454 }
2455
2456 static inline void
2457 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2458                                  struct task_struct *next)
2459 {
2460 }
2461
2462 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2463
2464 /**
2465  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2466  * @rq: the runqueue preparing to switch
2467  * @prev: the current task that is being switched out
2468  * @next: the task we are going to switch to.
2469  *
2470  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2471  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2472  * switch.
2473  *
2474  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2475  * hooks.
2476  */
2477 static inline void
2478 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2479                     struct task_struct *next)
2480 {
2481         sched_info_switch(rq, prev, next);
2482         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2483         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2484         prepare_lock_switch(rq, next);
2485         prepare_arch_switch(next);
2486 }
2487
2488 /**
2489  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2490  * @prev: the thread we just switched away from.
2491  *
2492  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2493  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2494  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2495  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2496  *
2497  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2498  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2499  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2500  * details.)
2501  *
2502  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2503  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2504  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2505  * because prev may have moved to another CPU.
2506  */
2507 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2508         __releases(rq->lock)
2509 {
2510         struct rq *rq = this_rq();
2511         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2512         long prev_state;
2513
2514         /*
2515          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2516          * because it left us after:
2517          *
2518          *      schedule()
2519          *        preempt_disable();                    // 1
2520          *        __schedule()
2521          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2522          *
2523          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2524          */
2525         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2526                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2527                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2528                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2529
2530         rq->prev_mm = NULL;
2531
2532         /*
2533          * A task struct has one reference for the use as "current".
2534          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2535          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2536          * the scheduled task must drop that reference.
2537          *
2538          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2539          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2540          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2541          * transition, resulting in a double drop.
2542          */
2543         prev_state = prev->state;
2544         vtime_task_switch(prev);
2545         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2546         finish_lock_switch(rq, prev);
2547         finish_arch_post_lock_switch();
2548
2549         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2550         if (mm)
2551                 mmdrop(mm);
2552         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2553                 if (prev->sched_class->task_dead)
2554                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2555
2556                 /*
2557                  * Remove function-return probe instances associated with this
2558                  * task and put them back on the free list.
2559                  */
2560                 kprobe_flush_task(prev);
2561                 put_task_struct(prev);
2562         }
2563
2564         tick_nohz_task_switch();
2565         return rq;
2566 }
2567
2568 #ifdef CONFIG_SMP
2569
2570 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2571 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2572 {
2573         struct callback_head *head, *next;
2574         void (*func)(struct rq *rq);
2575         unsigned long flags;
2576
2577         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2578         head = rq->balance_callback;
2579         rq->balance_callback = NULL;
2580         while (head) {
2581                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2582                 next = head->next;
2583                 head->next = NULL;
2584                 head = next;
2585
2586                 func(rq);
2587         }
2588         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2589 }
2590
2591 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2592 {
2593         if (unlikely(rq->balance_callback))
2594                 __balance_callback(rq);
2595 }
2596
2597 #else
2598
2599 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2600 {
2601 }
2602
2603 #endif
2604
2605 /**
2606  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2607  * @prev: the thread we just switched away from.
2608  */
2609 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2610         __releases(rq->lock)
2611 {
2612         struct rq *rq;
2613
2614         /*
2615          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2616          * finish_task_switch() for details.
2617          *
2618          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2619          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2620          * PREEMPT_COUNT kernels).
2621          */
2622
2623         rq = finish_task_switch(prev);
2624         balance_callback(rq);
2625         preempt_enable();
2626
2627         if (current->set_child_tid)
2628                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2629 }
2630
2631 /*
2632  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2633  */
2634 static inline struct rq *
2635 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2636                struct task_struct *next)
2637 {
2638         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2639
2640         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2641
2642         mm = next->mm;
2643         oldmm = prev->active_mm;
2644         /*
2645          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2646          * combine the page table reload and the switch backend into
2647          * one hypercall.
2648          */
2649         arch_start_context_switch(prev);
2650
2651         if (!mm) {
2652                 next->active_mm = oldmm;
2653                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2654                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2655         } else
2656                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2657
2658         if (!prev->mm) {
2659                 prev->active_mm = NULL;
2660                 rq->prev_mm = oldmm;
2661         }
2662         /*
2663          * Since the runqueue lock will be released by the next
2664          * task (which is an invalid locking op but in the case
2665          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2666          * do an early lockdep release here:
2667          */
2668         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2669         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2670
2671         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2672         switch_to(prev, next, prev);
2673         barrier();
2674
2675         return finish_task_switch(prev);
2676 }
2677
2678 /*
2679  * nr_running and nr_context_switches:
2680  *
2681  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2682  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2683  */
2684 unsigned long nr_running(void)
2685 {
2686         unsigned long i, sum = 0;
2687
2688         for_each_online_cpu(i)
2689                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2690
2691         return sum;
2692 }
2693
2694 /*
2695  * Check if only the current task is running on the cpu.
2696  *
2697  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2698  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2699  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2700  *
2701  * - from a non-preemptable section (of course)
2702  *
2703  * - from a thread that is bound to a single CPU
2704  *
2705  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2706  */
2707 bool single_task_running(void)
2708 {
2709         return raw_rq()->nr_running == 1;
2710 }
2711 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2712
2713 unsigned long long nr_context_switches(void)
2714 {
2715         int i;
2716         unsigned long long sum = 0;
2717
2718         for_each_possible_cpu(i)
2719                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2720
2721         return sum;
2722 }
2723
2724 unsigned long nr_iowait(void)
2725 {
2726         unsigned long i, sum = 0;
2727
2728         for_each_possible_cpu(i)
2729                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2730
2731         return sum;
2732 }
2733
2734 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2735 {
2736         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2737         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2738 }
2739
2740 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2741 {
2742         struct rq *rq = this_rq();
2743         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2744         *load = rq->load.weight;
2745 }
2746
2747 #ifdef CONFIG_SMP
2748
2749 /*
2750  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2751  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2752  */
2753 void sched_exec(void)
2754 {
2755         struct task_struct *p = current;
2756         unsigned long flags;
2757         int dest_cpu;
2758
2759         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2760         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2761         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2762                 goto unlock;
2763
2764         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2765                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2766
2767                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2768                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2769                 return;
2770         }
2771 unlock:
2772         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2773 }
2774
2775 #endif
2776
2777 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2778 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2779
2780 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2781 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2782
2783 /*
2784  * Return accounted runtime for the task.
2785  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2786  * pending runtime that have not been accounted yet.
2787  */
2788 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2789 {
2790         unsigned long flags;
2791         struct rq *rq;
2792         u64 ns;
2793
2794 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2795         /*
2796          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2797          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2798          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2799          *
2800          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2801          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2802          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2803          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2804          * been accounted, so we're correct here as well.
2805          */
2806         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2807                 return p->se.sum_exec_runtime;
2808 #endif
2809
2810         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2811         /*
2812          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2813          * project cycles that may never be accounted to this
2814          * thread, breaking clock_gettime().
2815          */
2816         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2817                 update_rq_clock(rq);
2818                 p->sched_class->update_curr(rq);
2819         }
2820         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2821         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2822
2823         return ns;
2824 }
2825
2826 /*
2827  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2828  * We call it with interrupts disabled.
2829  */
2830 void scheduler_tick(void)
2831 {
2832         int cpu = smp_processor_id();
2833         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2834         struct task_struct *curr = rq->curr;
2835
2836         sched_clock_tick();
2837
2838         raw_spin_lock(&rq->lock);
2839         update_rq_clock(rq);
2840         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2841         update_cpu_load_active(rq);
2842         calc_global_load_tick(rq);
2843         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2844
2845         perf_event_task_tick();
2846
2847 #ifdef CONFIG_SMP
2848         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2849         trigger_load_balance(rq);
2850 #endif
2851         rq_last_tick_reset(rq);
2852 }
2853
2854 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2855 /**
2856  * scheduler_tick_max_deferment
2857  *
2858  * Keep at least one tick per second when a single
2859  * active task is running because the scheduler doesn't
2860  * yet completely support full dynticks environment.
2861  *
2862  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2863  * balancing, etc... continue to move forward, even
2864  * with a very low granularity.
2865  *
2866  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2867  */
2868 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2869 {
2870         struct rq *rq = this_rq();
2871         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2872
2873         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2874
2875         if (time_before_eq(next, now))
2876                 return 0;
2877
2878         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2879 }
2880 #endif
2881
2882 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2883 {
2884         if (in_lock_functions(addr)) {
2885                 addr = CALLER_ADDR2;
2886                 if (in_lock_functions(addr))
2887                         addr = CALLER_ADDR3;
2888         }
2889         return addr;
2890 }
2891
2892 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2893                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2894
2895 void preempt_count_add(int val)
2896 {
2897 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2898         /*
2899          * Underflow?
2900          */
2901         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2902                 return;
2903 #endif
2904         __preempt_count_add(val);
2905 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2906         /*
2907          * Spinlock count overflowing soon?
2908          */
2909         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2910                                 PREEMPT_MASK - 10);
2911 #endif
2912         if (preempt_count() == val) {
2913                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2914 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2915                 current->preempt_disable_ip = ip;
2916 #endif
2917                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2918         }
2919 }
2920 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2921 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2922
2923 void preempt_count_sub(int val)
2924 {
2925 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2926         /*
2927          * Underflow?
2928          */
2929         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2930                 return;
2931         /*
2932          * Is the spinlock portion underflowing?
2933          */
2934         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2935                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2936                 return;
2937 #endif
2938
2939         if (preempt_count() == val)
2940                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2941         __preempt_count_sub(val);
2942 }
2943 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2944 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2945
2946 #endif
2947
2948 /*
2949  * Print scheduling while atomic bug:
2950  */
2951 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2952 {
2953         if (oops_in_progress)
2954                 return;
2955
2956         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2957                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2958
2959         debug_show_held_locks(prev);
2960         print_modules();
2961         if (irqs_disabled())
2962                 print_irqtrace_events(prev);
2963 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2964         if (in_atomic_preempt_off()) {
2965                 pr_err("Preemption disabled at:");
2966                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2967                 pr_cont("\n");
2968         }
2969 #endif
2970         dump_stack();
2971         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2972 }
2973
2974 /*
2975  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2976  */
2977 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2978 {
2979 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2980         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
2981 #endif
2982
2983         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
2984                 __schedule_bug(prev);
2985                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
2986         }
2987         rcu_sleep_check();
2988
2989         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2990
2991         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2992 }
2993
2994 /*
2995  * Pick up the highest-prio task:
2996  */
2997 static inline struct task_struct *
2998 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2999 {
3000         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3001         struct task_struct *p;
3002
3003         /*
3004          * Optimization: we know that if all tasks are in
3005          * the fair class we can call that function directly:
3006          */
3007         if (likely(prev->sched_class == class &&
3008                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3009                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3010                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3011                         goto again;
3012
3013                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3014                 if (unlikely(!p))
3015                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3016
3017                 return p;
3018         }
3019
3020 again:
3021         for_each_class(class) {
3022                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3023                 if (p) {
3024                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3025                                 goto again;
3026                         return p;
3027                 }
3028         }
3029
3030         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3031 }
3032
3033 /*
3034  * __schedule() is the main scheduler function.
3035  *
3036  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3037  *
3038  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3039  *
3040  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3041  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3042  *
3043  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3044  *      interrupt handler scheduler_tick().
3045  *
3046  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3047  *      task to the run-queue and that's it.
3048  *
3049  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3050  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3051  *      called on the nearest possible occasion:
3052  *
3053  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3054  *
3055  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3056  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3057  *           spin_unlock()!)
3058  *
3059  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3060  *           preemptible context
3061  *
3062  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3063  *         then at the next:
3064  *
3065  *          - cond_resched() call
3066  *          - explicit schedule() call
3067  *          - return from syscall or exception to user-space
3068  *          - return from interrupt-handler to user-space
3069  *
3070  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3071  */
3072 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3073 {
3074         struct task_struct *prev, *next;
3075         unsigned long *switch_count;
3076         struct rq *rq;
3077         int cpu;
3078
3079         cpu = smp_processor_id();
3080         rq = cpu_rq(cpu);
3081         rcu_note_context_switch();
3082         prev = rq->curr;
3083
3084         /*
3085          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3086          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3087          * inconsistent (higher) preempt count.
3088          *
3089          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3090          * about this.
3091          */
3092         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3093                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3094
3095         schedule_debug(prev);
3096
3097         if (sched_feat(HRTICK))
3098                 hrtick_clear(rq);
3099
3100         /*
3101          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3102          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3103          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3104          */
3105         smp_mb__before_spinlock();
3106         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3107         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3108
3109         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3110
3111         switch_count = &prev->nivcsw;
3112         if (!preempt && prev->state) {
3113                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3114                         prev->state = TASK_RUNNING;
3115                 } else {
3116                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3117                         prev->on_rq = 0;
3118
3119                         /*
3120                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3121                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3122                          * concurrency.
3123                          */
3124                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3125                                 struct task_struct *to_wakeup;
3126
3127                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3128                                 if (to_wakeup)
3129                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3130                         }
3131                 }
3132                 switch_count = &prev->nvcsw;
3133         }
3134
3135         if (task_on_rq_queued(prev))
3136                 update_rq_clock(rq);
3137
3138         next = pick_next_task(rq, prev);
3139         clear_tsk_need_resched(prev);
3140         clear_preempt_need_resched();
3141         rq->clock_skip_update = 0;
3142
3143         if (likely(prev != next)) {
3144                 rq->nr_switches++;
3145                 rq->curr = next;
3146                 ++*switch_count;
3147
3148                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3149                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3150                 cpu = cpu_of(rq);
3151         } else {
3152                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3153                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3154         }
3155
3156         balance_callback(rq);
3157 }
3158
3159 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3160 {
3161         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3162                 return;
3163         /*
3164          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3165          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3166          */
3167         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3168                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3169 }
3170
3171 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3172 {
3173         struct task_struct *tsk = current;
3174
3175         sched_submit_work(tsk);
3176         do {
3177                 preempt_disable();
3178                 __schedule(false);
3179                 sched_preempt_enable_no_resched();
3180         } while (need_resched());
3181 }
3182 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3183
3184 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3185 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3186 {
3187         /*
3188          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3189          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3190          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3191          * we find a better solution.
3192          *
3193          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3194          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3195          * too frequently to make sense yet.
3196          */
3197         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3198         schedule();
3199         exception_exit(prev_state);
3200 }
3201 #endif
3202
3203 /**
3204  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3205  *
3206  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3207  */
3208 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3209 {
3210         sched_preempt_enable_no_resched();
3211         schedule();
3212         preempt_disable();
3213 }
3214
3215 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3216 {
3217         do {
3218                 preempt_disable_notrace();
3219                 __schedule(true);
3220                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3221
3222                 /*
3223                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3224                  * between schedule and now.
3225                  */
3226         } while (need_resched());
3227 }
3228
3229 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3230 /*
3231  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3232  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3233  * occur there and call schedule directly.
3234  */
3235 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3236 {
3237         /*
3238          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3239          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3240          */
3241         if (likely(!preemptible()))
3242                 return;
3243
3244         preempt_schedule_common();
3245 }
3246 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3247 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3248
3249 /**
3250  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3251  *
3252  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3253  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3254  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3255  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3256  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3257  * to be called when the system is still in usermode.
3258  *
3259  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3260  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3261  * calling the scheduler.
3262  */
3263 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3264 {
3265         enum ctx_state prev_ctx;
3266
3267         if (likely(!preemptible()))
3268                 return;
3269
3270         do {
3271                 preempt_disable_notrace();
3272                 /*
3273                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3274                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3275                  * an infinite recursion.
3276                  */
3277                 prev_ctx = exception_enter();
3278                 __schedule(true);
3279                 exception_exit(prev_ctx);
3280
3281                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3282         } while (need_resched());
3283 }
3284 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3285
3286 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3287
3288 /*
3289  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3290  * off of irq context.
3291  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3292  * protect us against recursive calling from irq.
3293  */
3294 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3295 {
3296         enum ctx_state prev_state;
3297
3298         /* Catch callers which need to be fixed */
3299         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3300
3301         prev_state = exception_enter();
3302
3303         do {
3304                 preempt_disable();
3305                 local_irq_enable();
3306                 __schedule(true);
3307                 local_irq_disable();
3308                 sched_preempt_enable_no_resched();
3309         } while (need_resched());
3310
3311         exception_exit(prev_state);
3312 }
3313
3314 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3315                           void *key)
3316 {
3317         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3318 }
3319 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3320
3321 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3322
3323 /*
3324  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3325  * @p: task
3326  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3327  *
3328  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3329  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3330  *
3331  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3332  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3333  */
3334 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3335 {
3336         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3337         struct rq *rq;
3338         const struct sched_class *prev_class;
3339
3340         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3341
3342         rq = __task_rq_lock(p);
3343
3344         /*
3345          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3346          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3347          *
3348          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3349          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3350          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3351          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3352          * with interrupts disabled and will complete the lock
3353          * protected section without being interrupted. So there is no
3354          * real need to boost.
3355          */
3356         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3357                 WARN_ON(p != rq->curr);
3358                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3359                 goto out_unlock;
3360         }
3361
3362         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3363         oldprio = p->prio;
3364         prev_class = p->sched_class;
3365         queued = task_on_rq_queued(p);
3366         running = task_current(rq, p);
3367         if (queued)
3368                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3369         if (running)
3370                 put_prev_task(rq, p);
3371
3372         /*
3373          * Boosting condition are:
3374          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3375          *      --> -dl task blocks on mutex A
3376          *
3377          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3378          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3379          *          running task
3380          */
3381         if (dl_prio(prio)) {
3382                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3383                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3384                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3385                         p->dl.dl_boosted = 1;
3386                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3387                 } else
3388                         p->dl.dl_boosted = 0;
3389                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3390         } else if (rt_prio(prio)) {
3391                 if (dl_prio(oldprio))
3392                         p->dl.dl_boosted = 0;
3393                 if (oldprio < prio)
3394                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3395                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3396         } else {
3397                 if (dl_prio(oldprio))
3398                         p->dl.dl_boosted = 0;
3399                 if (rt_prio(oldprio))
3400                         p->rt.timeout = 0;
3401                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3402         }
3403
3404         p->prio = prio;
3405
3406         if (running)
3407                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3408         if (queued)
3409                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3410
3411         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3412 out_unlock:
3413         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3414         __task_rq_unlock(rq);
3415
3416         balance_callback(rq);
3417         preempt_enable();
3418 }
3419 #endif
3420
3421 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3422 {
3423         int old_prio, delta, queued;
3424         unsigned long flags;
3425         struct rq *rq;
3426
3427         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3428                 return;
3429         /*
3430          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3431          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3432          */
3433         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3434         /*
3435          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3436          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3437          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3438          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3439          */
3440         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3441                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3442                 goto out_unlock;
3443         }
3444         queued = task_on_rq_queued(p);
3445         if (queued)
3446                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3447
3448         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3449         set_load_weight(p);
3450         old_prio = p->prio;
3451         p->prio = effective_prio(p);
3452         delta = p->prio - old_prio;
3453
3454         if (queued) {
3455                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3456                 /*
3457                  * If the task increased its priority or is running and
3458                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3459                  */
3460                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3461                         resched_curr(rq);
3462         }
3463 out_unlock:
3464         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3465 }
3466 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3467
3468 /*
3469  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3470  * @p: task
3471  * @nice: nice value
3472  */
3473 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3474 {
3475         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3476         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3477
3478         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3479                 capable(CAP_SYS_NICE));
3480 }
3481
3482 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3483
3484 /*
3485  * sys_nice - change the priority of the current process.
3486  * @increment: priority increment
3487  *
3488  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3489  * does similar things.
3490  */
3491 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3492 {
3493         long nice, retval;
3494
3495         /*
3496          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3497          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3498          * and we have a single winner.
3499          */
3500         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3501         nice = task_nice(current) + increment;
3502
3503         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3504         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3505                 return -EPERM;
3506
3507         retval = security_task_setnice(current, nice);
3508         if (retval)
3509                 return retval;
3510
3511         set_user_nice(current, nice);
3512         return 0;
3513 }
3514
3515 #endif
3516
3517 /**
3518  * task_prio - return the priority value of a given task.
3519  * @p: the task in question.
3520  *
3521  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3522  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3523  * around 0, value goes from -16 to +15.
3524  */
3525 int task_prio(const struct task_struct *p)
3526 {
3527         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3528 }
3529
3530 /**
3531  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3532  * @cpu: the processor in question.
3533  *
3534  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3535  */
3536 int idle_cpu(int cpu)
3537 {
3538         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3539
3540         if (rq->curr != rq->idle)
3541                 return 0;
3542
3543         if (rq->nr_running)
3544                 return 0;
3545
3546 #ifdef CONFIG_SMP
3547         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3548                 return 0;
3549 #endif
3550
3551         return 1;
3552 }
3553
3554 /**
3555  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3556  * @cpu: the processor in question.
3557  *
3558  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3559  */
3560 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3561 {
3562         return cpu_rq(cpu)->idle;
3563 }
3564
3565 /**
3566  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3567  * @pid: the pid in question.
3568  *
3569  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3570  */
3571 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3572 {
3573         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3574 }
3575
3576 /*
3577  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3578  * SCHED_DEADLINE task.
3579  *
3580  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3581  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3582  * for the first time with its new policy.
3583  */
3584 static void
3585 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3586 {
3587         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3588
3589         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3590         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3591         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3592         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3593         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3594
3595         /*
3596          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3597          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3598          *
3599          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3600          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3601          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3602          * amount.
3603          *
3604          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3605          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3606          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3607          * before the current scheduling deadline.
3608          *
3609          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3610          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3611          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3612          * consume more than promised.
3613          */
3614 }
3615
3616 /*
3617  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3618  * it calls know not to change it.
3619  */
3620 #define SETPARAM_POLICY -1
3621
3622 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3623                 const struct sched_attr *attr)
3624 {
3625         int policy = attr->sched_policy;
3626
3627         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3628                 policy = p->policy;
3629
3630         p->policy = policy;
3631
3632         if (dl_policy(policy))
3633                 __setparam_dl(p, attr);
3634         else if (fair_policy(policy))
3635                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3636
3637         /*
3638          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3639          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3640          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3641          */
3642         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3643         p->normal_prio = normal_prio(p);
3644         set_load_weight(p);
3645 }
3646
3647 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3648 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3649                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3650 {
3651         __setscheduler_params(p, attr);
3652
3653         /*
3654          * Keep a potential priority boosting if called from
3655          * sched_setscheduler().
3656          */
3657         if (keep_boost)
3658                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3659         else
3660                 p->prio = normal_prio(p);
3661
3662         if (dl_prio(p->prio))
3663                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3664         else if (rt_prio(p->prio))
3665                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3666         else
3667                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3668 }
3669
3670 static void
3671 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3672 {
3673         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3674
3675         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3676         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3677         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3678         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3679         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3680 }
3681
3682 /*
3683  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3684  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3685  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3686  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3687  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3688  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3689  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3690  * sched_period, as the latter can be zero).
3691  */
3692 static bool
3693 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3694 {
3695         /* deadline != 0 */
3696         if (attr->sched_deadline == 0)
3697                 return false;
3698
3699         /*
3700          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3701          * that big.
3702          */
3703         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3704                 return false;
3705
3706         /*
3707          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3708          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3709          */
3710         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3711             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3712                 return false;
3713
3714         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3715         if ((attr->sched_period != 0 &&
3716              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3717             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3718                 return false;
3719
3720         return true;
3721 }
3722
3723 /*
3724  * check the target process has a UID that matches the current process's
3725  */
3726 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3727 {
3728         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3729         bool match;
3730
3731         rcu_read_lock();
3732         pcred = __task_cred(p);
3733         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3734                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3735         rcu_read_unlock();
3736         return match;
3737 }
3738
3739 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3740                 const struct sched_attr *attr)
3741 {
3742         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3743
3744         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3745                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3746                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3747                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3748                 return true;
3749
3750         return false;
3751 }
3752
3753 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3754                                 const struct sched_attr *attr,
3755                                 bool user, bool pi)
3756 {
3757         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3758                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3759         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3760         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3761         unsigned long flags;
3762         const struct sched_class *prev_class;
3763         struct rq *rq;
3764         int reset_on_fork;
3765
3766         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3767         BUG_ON(in_interrupt());
3768 recheck:
3769         /* double check policy once rq lock held */
3770         if (policy < 0) {
3771                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3772                 policy = oldpolicy = p->policy;
3773         } else {
3774                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3775
3776                 if (!valid_policy(policy))
3777                         return -EINVAL;
3778         }
3779
3780         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3781                 return -EINVAL;
3782
3783         /*
3784          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3785          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3786          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3787          */
3788         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3789             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3790                 return -EINVAL;
3791         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3792             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3793                 return -EINVAL;
3794
3795         /*
3796          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3797          */
3798         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3799                 if (fair_policy(policy)) {
3800                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3801                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3802                                 return -EPERM;
3803                 }
3804
3805                 if (rt_policy(policy)) {
3806                         unsigned long rlim_rtprio =
3807                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3808
3809                         /* can't set/change the rt policy */
3810                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3811                                 return -EPERM;
3812
3813                         /* can't increase priority */
3814                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3815                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3816                                 return -EPERM;
3817                 }
3818
3819                  /*
3820                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3821                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3822                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3823                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3824                   */
3825                 if (dl_policy(policy))
3826                         return -EPERM;
3827
3828                 /*
3829                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3830                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3831                  */
3832                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3833                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3834                                 return -EPERM;
3835                 }
3836
3837                 /* can't change other user's priorities */
3838                 if (!check_same_owner(p))
3839                         return -EPERM;
3840
3841                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3842                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3843                         return -EPERM;
3844         }
3845
3846         if (user) {
3847                 retval = security_task_setscheduler(p);
3848                 if (retval)
3849                         return retval;
3850         }
3851
3852         /*
3853          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3854          * changing the priority of the task:
3855          *
3856          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3857          * runqueue lock must be held.
3858          */
3859         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3860
3861         /*
3862          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3863          */
3864         if (p == rq->stop) {
3865                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3866                 return -EINVAL;
3867         }
3868
3869         /*
3870          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3871          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3872          */
3873         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3874                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3875                         goto change;
3876                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3877                         goto change;
3878                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3879                         goto change;
3880
3881                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3882                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3883                 return 0;
3884         }
3885 change:
3886
3887         if (user) {
3888 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3889                 /*
3890                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3891                  * assigned.
3892                  */
3893                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3894                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3895                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3896                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3897                         return -EPERM;
3898                 }
3899 #endif
3900 #ifdef CONFIG_SMP
3901                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3902                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3903
3904                         /*
3905                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3906                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3907                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3908                          */
3909                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3910                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3911                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3912                                 return -EPERM;
3913                         }
3914                 }
3915 #endif
3916         }
3917
3918         /* recheck policy now with rq lock held */
3919         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3920                 policy = oldpolicy = -1;
3921                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3922                 goto recheck;
3923         }
3924
3925         /*
3926          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3927          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3928          * is available.
3929          */
3930         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3931                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3932                 return -EBUSY;
3933         }
3934
3935         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3936         oldprio = p->prio;
3937
3938         if (pi) {
3939                 /*
3940                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3941                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3942                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3943                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3944                  * itself.
3945                  */
3946                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3947                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3948                         __setscheduler_params(p, attr);
3949                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3950                         return 0;
3951                 }
3952         }
3953
3954         queued = task_on_rq_queued(p);
3955         running = task_current(rq, p);
3956         if (queued)
3957                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3958         if (running)
3959                 put_prev_task(rq, p);
3960
3961         prev_class = p->sched_class;
3962         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3963
3964         if (running)
3965                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3966         if (queued) {
3967                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
3968                 /*
3969                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3970                  * increased (user space view).
3971                  */
3972                 if (oldprio <= p->prio)
3973                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
3974
3975                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
3976         }
3977
3978         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3979         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3980         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3981
3982         if (pi)
3983                 rt_mutex_adjust_pi(p);
3984
3985         /*
3986          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3987          */
3988         balance_callback(rq);
3989         preempt_enable();
3990
3991         return 0;
3992 }
3993
3994 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3995                                const struct sched_param *param, bool check)
3996 {
3997         struct sched_attr attr = {
3998                 .sched_policy   = policy,
3999                 .sched_priority = param->sched_priority,
4000                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4001         };
4002
4003         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4004         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4005                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4006                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4007                 attr.sched_policy = policy;
4008         }
4009
4010         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4011 }
4012 /**
4013  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4014  * @p: the task in question.
4015  * @policy: new policy.
4016  * @param: structure containing the new RT priority.
4017  *
4018  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4019  *
4020  * NOTE that the task may be already dead.
4021  */
4022 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4023                        const struct sched_param *param)
4024 {
4025         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4026 }
4027 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4028
4029 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4030 {
4031         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4032 }
4033 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4034
4035 /**
4036  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4037  * @p: the task in question.
4038  * @policy: new policy.
4039  * @param: structure containing the new RT priority.
4040  *
4041  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4042  * current context has permission.  For example, this is needed in
4043  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4044  * but our caller might not have that capability.
4045  *
4046  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4047  */
4048 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4049                                const struct sched_param *param)
4050 {
4051         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4052 }
4053
4054 static int
4055 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4056 {
4057         struct sched_param lparam;
4058         struct task_struct *p;
4059         int retval;
4060
4061         if (!param || pid < 0)
4062                 return -EINVAL;
4063         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4064                 return -EFAULT;
4065
4066         rcu_read_lock();
4067         retval = -ESRCH;
4068         p = find_process_by_pid(pid);
4069         if (p != NULL)
4070                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4071         rcu_read_unlock();
4072
4073         return retval;
4074 }
4075
4076 /*
4077  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4078  */
4079 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4080                            struct sched_attr *attr)
4081 {
4082         u32 size;
4083         int ret;
4084
4085         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4086                 return -EFAULT;
4087
4088         /*
4089          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4090          */
4091         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4092
4093         ret = get_user(size, &uattr->size);
4094         if (ret)
4095                 return ret;
4096
4097         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4098                 goto err_size;
4099
4100         if (!size)              /* abi compat */
4101                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4102
4103         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4104                 goto err_size;
4105
4106         /*
4107          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4108          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4109          * user-space does not rely on any kernel feature
4110          * extensions we dont know about yet.
4111          */
4112         if (size > sizeof(*attr)) {
4113                 unsigned char __user *addr;
4114                 unsigned char __user *end;
4115                 unsigned char val;
4116
4117                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4118                 end  = (void __user *)uattr + size;
4119
4120                 for (; addr < end; addr++) {
4121                         ret = get_user(val, addr);
4122                         if (ret)
4123                                 return ret;
4124                         if (val)
4125                                 goto err_size;
4126                 }
4127                 size = sizeof(*attr);
4128         }
4129
4130         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4131         if (ret)
4132                 return -EFAULT;
4133
4134         /*
4135          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4136          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4137          */
4138         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4139
4140         return 0;
4141
4142 err_size:
4143         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4144         return -E2BIG;
4145 }
4146
4147 /**
4148  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4149  * @pid: the pid in question.
4150  * @policy: new policy.
4151  * @param: structure containing the new RT priority.
4152  *
4153  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4154  */
4155 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4156                 struct sched_param __user *, param)
4157 {
4158         /* negative values for policy are not valid */
4159         if (policy < 0)
4160                 return -EINVAL;
4161
4162         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4163 }
4164
4165 /**
4166  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4167  * @pid: the pid in question.
4168  * @param: structure containing the new RT priority.
4169  *
4170  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4171  */
4172 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4173 {
4174         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4175 }
4176
4177 /**
4178  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4179  * @pid: the pid in question.
4180  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4181  * @flags: for future extension.
4182  */
4183 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4184                                unsigned int, flags)
4185 {
4186         struct sched_attr attr;
4187         struct task_struct *p;
4188         int retval;
4189
4190         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4191                 return -EINVAL;
4192
4193         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4194         if (retval)
4195                 return retval;
4196
4197         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4198                 return -EINVAL;
4199
4200         rcu_read_lock();
4201         retval = -ESRCH;
4202         p = find_process_by_pid(pid);
4203         if (p != NULL)
4204                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4205         rcu_read_unlock();
4206
4207         return retval;
4208 }
4209
4210 /**
4211  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4212  * @pid: the pid in question.
4213  *
4214  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4215  * code.
4216  */
4217 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4218 {
4219         struct task_struct *p;
4220         int retval;
4221
4222         if (pid < 0)
4223                 return -EINVAL;
4224
4225         retval = -ESRCH;
4226         rcu_read_lock();
4227         p = find_process_by_pid(pid);
4228         if (p) {
4229                 retval = security_task_getscheduler(p);
4230                 if (!retval)
4231                         retval = p->policy
4232                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4233         }
4234         rcu_read_unlock();
4235         return retval;
4236 }
4237
4238 /**
4239  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4240  * @pid: the pid in question.
4241  * @param: structure containing the RT priority.
4242  *
4243  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4244  * code.
4245  */
4246 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4247 {
4248         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4249         struct task_struct *p;
4250         int retval;
4251
4252         if (!param || pid < 0)
4253                 return -EINVAL;
4254
4255         rcu_read_lock();
4256         p = find_process_by_pid(pid);
4257         retval = -ESRCH;
4258         if (!p)
4259                 goto out_unlock;
4260
4261         retval = security_task_getscheduler(p);
4262         if (retval)
4263                 goto out_unlock;
4264
4265         if (task_has_rt_policy(p))
4266                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4267         rcu_read_unlock();
4268
4269         /*
4270          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4271          */
4272         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4273
4274         return retval;
4275
4276 out_unlock:
4277         rcu_read_unlock();
4278         return retval;
4279 }
4280
4281 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4282                            struct sched_attr *attr,
4283                            unsigned int usize)
4284 {
4285         int ret;
4286
4287         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4288                 return -EFAULT;
4289
4290         /*
4291          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4292          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4293          * user-space does not get uncomplete information.
4294          */
4295         if (usize < sizeof(*attr)) {
4296                 unsigned char *addr;
4297                 unsigned char *end;
4298
4299                 addr = (void *)attr + usize;
4300                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4301
4302                 for (; addr < end; addr++) {
4303                         if (*addr)
4304                                 return -EFBIG;
4305                 }
4306
4307                 attr->size = usize;
4308         }
4309
4310         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4311         if (ret)
4312                 return -EFAULT;
4313
4314         return 0;
4315 }
4316
4317 /**
4318  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4319  * @pid: the pid in question.
4320  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4321  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4322  * @flags: for future extension.
4323  */
4324 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4325                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4326 {
4327         struct sched_attr attr = {
4328                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4329         };
4330         struct task_struct *p;
4331         int retval;
4332
4333         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4334             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4335                 return -EINVAL;
4336
4337         rcu_read_lock();
4338         p = find_process_by_pid(pid);
4339         retval = -ESRCH;
4340         if (!p)
4341                 goto out_unlock;
4342
4343         retval = security_task_getscheduler(p);
4344         if (retval)
4345                 goto out_unlock;
4346
4347         attr.sched_policy = p->policy;
4348         if (p->sched_reset_on_fork)
4349                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4350         if (task_has_dl_policy(p))
4351                 __getparam_dl(p, &attr);
4352         else if (task_has_rt_policy(p))
4353                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4354         else
4355                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4356
4357         rcu_read_unlock();
4358
4359         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4360         return retval;
4361
4362 out_unlock:
4363         rcu_read_unlock();
4364         return retval;
4365 }
4366
4367 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4368 {
4369         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4370         struct task_struct *p;
4371         int retval;
4372
4373         rcu_read_lock();
4374
4375         p = find_process_by_pid(pid);
4376         if (!p) {
4377                 rcu_read_unlock();
4378                 return -ESRCH;
4379         }
4380
4381         /* Prevent p going away */
4382         get_task_struct(p);
4383         rcu_read_unlock();
4384
4385         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4386                 retval = -EINVAL;
4387                 goto out_put_task;
4388         }
4389         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4390                 retval = -ENOMEM;
4391                 goto out_put_task;
4392         }
4393         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4394                 retval = -ENOMEM;
4395                 goto out_free_cpus_allowed;
4396         }
4397         retval = -EPERM;
4398         if (!check_same_owner(p)) {
4399                 rcu_read_lock();
4400                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4401                         rcu_read_unlock();
4402                         goto out_free_new_mask;
4403                 }
4404                 rcu_read_unlock();
4405         }
4406
4407         retval = security_task_setscheduler(p);
4408         if (retval)
4409                 goto out_free_new_mask;
4410
4411
4412         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4413         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4414
4415         /*
4416          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4417          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4418          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4419          * root_domain.
4420          */
4421 #ifdef CONFIG_SMP
4422         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4423                 rcu_read_lock();
4424                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4425                         retval = -EBUSY;
4426                         rcu_read_unlock();
4427                         goto out_free_new_mask;
4428                 }
4429                 rcu_read_unlock();
4430         }
4431 #endif
4432 again:
4433         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4434
4435         if (!retval) {
4436                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4437                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4438                         /*
4439                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4440                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4441                          * cpuset's cpus_allowed
4442                          */
4443                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4444                         goto again;
4445                 }
4446         }
4447 out_free_new_mask:
4448         free_cpumask_var(new_mask);
4449 out_free_cpus_allowed:
4450         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4451 out_put_task:
4452         put_task_struct(p);
4453         return retval;
4454 }
4455
4456 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4457                              struct cpumask *new_mask)
4458 {
4459         if (len < cpumask_size())
4460                 cpumask_clear(new_mask);
4461         else if (len > cpumask_size())
4462                 len = cpumask_size();
4463
4464         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4465 }
4466
4467 /**
4468  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4469  * @pid: pid of the process
4470  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4471  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4472  *
4473  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4474  */
4475 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4476                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4477 {
4478         cpumask_var_t new_mask;
4479         int retval;
4480
4481         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4482                 return -ENOMEM;
4483
4484         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4485         if (retval == 0)
4486                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4487         free_cpumask_var(new_mask);
4488         return retval;
4489 }
4490
4491 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4492 {
4493         struct task_struct *p;
4494         unsigned long flags;
4495         int retval;
4496
4497         rcu_read_lock();
4498
4499         retval = -ESRCH;
4500         p = find_process_by_pid(pid);
4501         if (!p)
4502                 goto out_unlock;
4503
4504         retval = security_task_getscheduler(p);
4505         if (retval)
4506                 goto out_unlock;
4507
4508         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4509         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4510         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4511
4512 out_unlock:
4513         rcu_read_unlock();
4514
4515         return retval;
4516 }
4517
4518 /**
4519  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4520  * @pid: pid of the process
4521  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4522  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4523  *
4524  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4525  */
4526 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4527                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4528 {
4529         int ret;
4530         cpumask_var_t mask;
4531
4532         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4533                 return -EINVAL;
4534         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4535                 return -EINVAL;
4536
4537         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4538                 return -ENOMEM;
4539
4540         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4541         if (ret == 0) {
4542                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4543
4544                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4545                         ret = -EFAULT;
4546                 else
4547                         ret = retlen;
4548         }
4549         free_cpumask_var(mask);
4550
4551         return ret;
4552 }
4553
4554 /**
4555  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4556  *
4557  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4558  * other threads running on this CPU then this function will return.
4559  *
4560  * Return: 0.
4561  */
4562 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4563 {
4564         struct rq *rq = this_rq_lock();
4565
4566         schedstat_inc(rq, yld_count);
4567         current->sched_class->yield_task(rq);
4568
4569         /*
4570          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4571          * no need to preempt or enable interrupts:
4572          */
4573         __release(rq->lock);
4574         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4575         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4576         sched_preempt_enable_no_resched();
4577
4578         schedule();
4579
4580         return 0;
4581 }
4582
4583 int __sched _cond_resched(void)
4584 {
4585         if (should_resched(0)) {
4586                 preempt_schedule_common();
4587                 return 1;
4588         }
4589         return 0;
4590 }
4591 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4592
4593 /*
4594  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4595  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4596  *
4597  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4598  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4599  * spin_unlock(), once by hand).
4600  */
4601 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4602 {
4603         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4604         int ret = 0;
4605
4606         lockdep_assert_held(lock);
4607
4608         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4609                 spin_unlock(lock);
4610                 if (resched)
4611                         preempt_schedule_common();
4612                 else
4613                         cpu_relax();
4614                 ret = 1;
4615                 spin_lock(lock);
4616         }
4617         return ret;
4618 }
4619 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4620
4621 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4622 {
4623         BUG_ON(!in_softirq());
4624
4625         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4626                 local_bh_enable();
4627                 preempt_schedule_common();
4628                 local_bh_disable();
4629                 return 1;
4630         }
4631         return 0;
4632 }
4633 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4634
4635 /**
4636  * yield - yield the current processor to other threads.
4637  *
4638  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4639  *
4640  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4641  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4642  * it, its already broken.
4643  *
4644  * Typical broken usage is:
4645  *
4646  * while (!event)
4647  *      yield();
4648  *
4649  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4650  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4651  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4652  *
4653  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4654  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4655  * If you still want to use yield(), do not!
4656  */
4657 void __sched yield(void)
4658 {
4659         set_current_state(TASK_RUNNING);
4660         sys_sched_yield();
4661 }
4662 EXPORT_SYMBOL(yield);
4663
4664 /**
4665  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4666  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4667  * processor it's on.
4668  * @p: target task
4669  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4670  *
4671  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4672  * can't go away on us before we can do any checks.
4673  *
4674  * Return:
4675  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4676  *      false (0) if we failed to boost the target.
4677  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4678  */
4679 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4680 {
4681         struct task_struct *curr = current;
4682         struct rq *rq, *p_rq;
4683         unsigned long flags;
4684         int yielded = 0;
4685
4686         local_irq_save(flags);
4687         rq = this_rq();
4688
4689 again:
4690         p_rq = task_rq(p);
4691         /*
4692          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4693          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4694          */
4695         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4696                 yielded = -ESRCH;
4697                 goto out_irq;
4698         }
4699
4700         double_rq_lock(rq, p_rq);
4701         if (task_rq(p) != p_rq) {
4702                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4703                 goto again;
4704         }
4705
4706         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4707                 goto out_unlock;
4708
4709         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4710                 goto out_unlock;
4711
4712         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4713                 goto out_unlock;
4714
4715         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4716         if (yielded) {
4717                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4718                 /*
4719                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4720                  * fairness.
4721                  */
4722                 if (preempt && rq != p_rq)
4723                         resched_curr(p_rq);
4724         }
4725
4726 out_unlock:
4727         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4728 out_irq:
4729         local_irq_restore(flags);
4730
4731         if (yielded > 0)
4732                 schedule();
4733
4734         return yielded;
4735 }
4736 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4737
4738 /*
4739  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4740  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4741  */
4742 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4743 {
4744         int old_iowait = current->in_iowait;
4745         struct rq *rq;
4746         long ret;
4747
4748         current->in_iowait = 1;
4749         blk_schedule_flush_plug(current);
4750
4751         delayacct_blkio_start();
4752         rq = raw_rq();
4753         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4754         ret = schedule_timeout(timeout);
4755         current->in_iowait = old_iowait;
4756         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4757         delayacct_blkio_end();
4758
4759         return ret;
4760 }
4761 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4762
4763 /**
4764  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4765  * @policy: scheduling class.
4766  *
4767  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4768  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4769  * On failure, a negative error code is returned.
4770  */
4771 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4772 {
4773         int ret = -EINVAL;
4774
4775         switch (policy) {
4776         case SCHED_FIFO:
4777         case SCHED_RR:
4778                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4779                 break;
4780         case SCHED_DEADLINE:
4781         case SCHED_NORMAL:
4782         case SCHED_BATCH:
4783         case SCHED_IDLE:
4784                 ret = 0;
4785                 break;
4786         }
4787         return ret;
4788 }
4789
4790 /**
4791  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4792  * @policy: scheduling class.
4793  *
4794  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4795  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4796  * On failure, a negative error code is returned.
4797  */
4798 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4799 {
4800         int ret = -EINVAL;
4801
4802         switch (policy) {
4803         case SCHED_FIFO:
4804         case SCHED_RR:
4805                 ret = 1;
4806                 break;
4807         case SCHED_DEADLINE:
4808         case SCHED_NORMAL:
4809         case SCHED_BATCH:
4810         case SCHED_IDLE:
4811                 ret = 0;
4812         }
4813         return ret;
4814 }
4815
4816 /**
4817  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4818  * @pid: pid of the process.
4819  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4820  *
4821  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4822  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4823  *
4824  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4825  * an error code.
4826  */
4827 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4828                 struct timespec __user *, interval)
4829 {
4830         struct task_struct *p;
4831         unsigned int time_slice;
4832         unsigned long flags;
4833         struct rq *rq;
4834         int retval;
4835         struct timespec t;
4836
4837         if (pid < 0)
4838                 return -EINVAL;
4839
4840         retval = -ESRCH;
4841         rcu_read_lock();
4842         p = find_process_by_pid(pid);
4843         if (!p)
4844                 goto out_unlock;
4845
4846         retval = security_task_getscheduler(p);
4847         if (retval)
4848                 goto out_unlock;
4849
4850         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4851         time_slice = 0;
4852         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4853                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4854         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4855
4856         rcu_read_unlock();
4857         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4858         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4859         return retval;
4860
4861 out_unlock:
4862         rcu_read_unlock();
4863         return retval;
4864 }
4865
4866 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4867
4868 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4869 {
4870         unsigned long free = 0;
4871         int ppid;
4872         unsigned long state = p->state;
4873
4874         if (state)
4875                 state = __ffs(state) + 1;
4876         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4877                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4878 #if BITS_PER_LONG == 32
4879         if (state == TASK_RUNNING)
4880                 printk(KERN_CONT " running  ");
4881         else
4882                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4883 #else
4884         if (state == TASK_RUNNING)
4885                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4886         else
4887                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4888 #endif
4889 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4890         free = stack_not_used(p);
4891 #endif
4892         ppid = 0;
4893         rcu_read_lock();
4894         if (pid_alive(p))
4895                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4896         rcu_read_unlock();
4897         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4898                 task_pid_nr(p), ppid,
4899                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4900
4901         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4902         show_stack(p, NULL);
4903 }
4904
4905 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4906 {
4907         struct task_struct *g, *p;
4908
4909 #if BITS_PER_LONG == 32
4910         printk(KERN_INFO
4911                 "  task                PC stack   pid father\n");
4912 #else
4913         printk(KERN_INFO
4914                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4915 #endif
4916         rcu_read_lock();
4917         for_each_process_thread(g, p) {
4918                 /*
4919                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4920                  * console might take a lot of time:
4921                  */
4922                 touch_nmi_watchdog();
4923                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4924                         sched_show_task(p);
4925         }
4926
4927         touch_all_softlockup_watchdogs();
4928
4929 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4930         sysrq_sched_debug_show();
4931 #endif
4932         rcu_read_unlock();
4933         /*
4934          * Only show locks if all tasks are dumped:
4935          */
4936         if (!state_filter)
4937                 debug_show_all_locks();
4938 }
4939
4940 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4941 {
4942         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4943 }
4944
4945 /**
4946  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4947  * @idle: task in question
4948  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4949  *
4950  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4951  * flag, to make booting more robust.
4952  */
4953 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4954 {
4955         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4956         unsigned long flags;
4957
4958         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
4959         raw_spin_lock(&rq->lock);
4960
4961         __sched_fork(0, idle);
4962         idle->state = TASK_RUNNING;
4963         idle->se.exec_start = sched_clock();
4964
4965 #ifdef CONFIG_SMP
4966         /*
4967          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
4968          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
4969          *
4970          * And since this is boot we can forgo the serialization.
4971          */
4972         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
4973 #endif
4974         /*
4975          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4976          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4977          * lockdep check in task_group() will fail.
4978          *
4979          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4980          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4981          *
4982          * Silence PROVE_RCU
4983          */
4984         rcu_read_lock();
4985         __set_task_cpu(idle, cpu);
4986         rcu_read_unlock();
4987
4988         rq->curr = rq->idle = idle;
4989         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4990 #ifdef CONFIG_SMP
4991         idle->on_cpu = 1;
4992 #endif
4993         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4994         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
4995
4996         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4997         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4998
4999         /*
5000          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5001          */
5002         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5003         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5004         vtime_init_idle(idle, cpu);
5005 #ifdef CONFIG_SMP
5006         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5007 #endif
5008 }
5009
5010 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5011                               const struct cpumask *trial)
5012 {
5013         int ret = 1, trial_cpus;
5014         struct dl_bw *cur_dl_b;
5015         unsigned long flags;
5016
5017         if (!cpumask_weight(cur))
5018                 return ret;
5019
5020         rcu_read_lock_sched();
5021         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5022         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5023
5024         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5025         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5026             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5027                 ret = 0;
5028         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5029         rcu_read_unlock_sched();
5030
5031         return ret;
5032 }
5033
5034 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5035                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5036 {
5037         int ret = 0;
5038
5039         /*
5040          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5041          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5042          * affinity and isolating such threads by their set of
5043          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5044          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5045          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5046          * before cpus_allowed may be changed.
5047          */
5048         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5049                 ret = -EINVAL;
5050                 goto out;
5051         }
5052
5053 #ifdef CONFIG_SMP
5054         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5055                                               cs_cpus_allowed)) {
5056                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5057                                                         cs_cpus_allowed);
5058                 struct dl_bw *dl_b;
5059                 bool overflow;
5060                 int cpus;
5061                 unsigned long flags;
5062
5063                 rcu_read_lock_sched();
5064                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5065                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5066                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5067                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5068                 if (overflow)
5069                         ret = -EBUSY;
5070                 else {
5071                         /*
5072                          * We reserve space for this task in the destination
5073                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5074                          * We will free resources in the source root_domain
5075                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5076                          */
5077                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5078                 }
5079                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5080                 rcu_read_unlock_sched();
5081
5082         }
5083 #endif
5084 out:
5085         return ret;
5086 }
5087
5088 #ifdef CONFIG_SMP
5089
5090 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5091 /* Migrate current task p to target_cpu */
5092 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5093 {
5094         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5095         int curr_cpu = task_cpu(p);
5096
5097         if (curr_cpu == target_cpu)
5098                 return 0;
5099
5100         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5101                 return -EINVAL;
5102
5103         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5104
5105         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5106         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5107 }
5108
5109 /*
5110  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5111  * tasks on the runqueues
5112  */
5113 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5114 {
5115         struct rq *rq;
5116         unsigned long flags;
5117         bool queued, running;
5118
5119         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5120         queued = task_on_rq_queued(p);
5121         running = task_current(rq, p);
5122
5123         if (queued)
5124                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5125         if (running)
5126                 put_prev_task(rq, p);
5127
5128         p->numa_preferred_nid = nid;
5129
5130         if (running)
5131                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5132         if (queued)
5133                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5134         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5135 }
5136 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5137
5138 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5139 /*
5140  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5141  * offline.
5142  */
5143 void idle_task_exit(void)
5144 {
5145         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5146
5147         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5148
5149         if (mm != &init_mm) {
5150                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5151                 finish_arch_post_lock_switch();
5152         }
5153         mmdrop(mm);
5154 }
5155
5156 /*
5157  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5158  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5159  * nr_active count is stable.
5160  *
5161  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5162  */
5163 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5164 {
5165         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5166         if (delta)
5167                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5168 }
5169
5170 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5171 {
5172 }
5173
5174 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5175         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5176 };
5177
5178 static struct task_struct fake_task = {
5179         /*
5180          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5181          */
5182         .prio = MAX_PRIO + 1,
5183         .sched_class = &fake_sched_class,
5184 };
5185
5186 /*
5187  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5188  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5189  *
5190  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5191  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5192  * because of lock validation efforts.
5193  */
5194 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5195 {
5196         struct rq *rq = dead_rq;
5197         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5198         int dest_cpu;
5199
5200         /*
5201          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5202          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5203          *
5204          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5205          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5206          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5207          * done here.
5208          */
5209         rq->stop = NULL;
5210
5211         /*
5212          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5213          * class method both need to have an up-to-date
5214          * value of rq->clock[_task]
5215          */
5216         update_rq_clock(rq);
5217
5218         for (;;) {
5219                 /*
5220                  * There's this thread running, bail when that's the only
5221                  * remaining thread.
5222                  */
5223                 if (rq->nr_running == 1)
5224                         break;
5225
5226                 /*
5227                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5228                  */
5229                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5230                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5231                 BUG_ON(!next);
5232                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5233
5234                 /*
5235                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5236                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5237                  * stabilizes the mask.
5238                  *
5239                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5240                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5241                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5242                  */
5243                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5244                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5245                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5246                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5247
5248                 /*
5249                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5250                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5251                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5252                  */
5253                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5254                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5255                         continue;
5256                 }
5257
5258                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5259                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5260
5261                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5262                 if (rq != dead_rq) {
5263                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5264                         rq = dead_rq;
5265                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5266                 }
5267                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5268         }
5269
5270         rq->stop = stop;
5271 }
5272 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5273
5274 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5275
5276 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5277         {
5278                 .procname       = "sched_domain",
5279                 .mode           = 0555,
5280         },
5281         {}
5282 };
5283
5284 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5285         {
5286                 .procname       = "kernel",
5287                 .mode           = 0555,
5288                 .child          = sd_ctl_dir,
5289         },
5290         {}
5291 };
5292
5293 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5294 {
5295         struct ctl_table *entry =
5296                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5297
5298         return entry;
5299 }
5300
5301 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5302 {
5303         struct ctl_table *entry;
5304
5305         /*
5306          * In the intermediate directories, both the child directory and
5307          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5308          * will always be set. In the lowest directory the names are
5309          * static strings and all have proc handlers.
5310          */
5311         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5312                 if (entry->child)
5313                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5314                 if (entry->proc_handler == NULL)
5315                         kfree(entry->procname);
5316         }
5317
5318         kfree(*tablep);
5319         *tablep = NULL;
5320 }
5321
5322 static int min_load_idx = 0;
5323 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5324
5325 static void
5326 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5327                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5328                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5329                 bool load_idx)
5330 {
5331         entry->procname = procname;
5332         entry->data = data;
5333         entry->maxlen = maxlen;
5334         entry->mode = mode;
5335         entry->proc_handler = proc_handler;
5336
5337         if (load_idx) {
5338                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5339                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5340         }
5341 }
5342
5343 static struct ctl_table *
5344 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5345 {
5346         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5347
5348         if (table == NULL)
5349                 return NULL;
5350
5351         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5352                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5353         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5354                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5355         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5356                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5357         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5358                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5359         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5360                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5361         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5362                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5363         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5364                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5365         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5366                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5367         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5368                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5369         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5370                 &sd->cache_nice_tries,
5371                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5372         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5373                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5374         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5375                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5376                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5377         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5378                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5379         /* &table[13] is terminator */
5380
5381         return table;
5382 }
5383
5384 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5385 {
5386         struct ctl_table *entry, *table;
5387         struct sched_domain *sd;
5388         int domain_num = 0, i;
5389         char buf[32];
5390
5391         for_each_domain(cpu, sd)
5392                 domain_num++;
5393         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5394         if (table == NULL)
5395                 return NULL;
5396
5397         i = 0;
5398         for_each_domain(cpu, sd) {
5399                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5400                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5401                 entry->mode = 0555;
5402                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5403                 entry++;
5404                 i++;
5405         }
5406         return table;
5407 }
5408
5409 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5410 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5411 {
5412         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5413         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5414         char buf[32];
5415
5416         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5417         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5418
5419         if (entry == NULL)
5420                 return;
5421
5422         for_each_possible_cpu(i) {
5423                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5424                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5425                 entry->mode = 0555;
5426                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5427                 entry++;
5428         }
5429
5430         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5431         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5432 }
5433
5434 /* may be called multiple times per register */
5435 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5436 {
5437         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5438         sd_sysctl_header = NULL;
5439         if (sd_ctl_dir[0].child)
5440                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5441 }
5442 #else
5443 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5444 {
5445 }
5446 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5447 {
5448 }
5449 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5450
5451 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5452 {
5453         if (!rq->online) {
5454                 const struct sched_class *class;
5455
5456                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5457                 rq->online = 1;
5458
5459                 for_each_class(class) {
5460                         if (class->rq_online)
5461                                 class->rq_online(rq);
5462                 }
5463         }
5464 }
5465
5466 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5467 {
5468         if (rq->online) {
5469                 const struct sched_class *class;
5470
5471                 for_each_class(class) {
5472                         if (class->rq_offline)
5473                                 class->rq_offline(rq);
5474                 }
5475
5476                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5477                 rq->online = 0;
5478         }
5479 }
5480
5481 /*
5482  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5483  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5484  */
5485 static int
5486 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5487 {
5488         int cpu = (long)hcpu;
5489         unsigned long flags;
5490         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5491
5492         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5493
5494         case CPU_UP_PREPARE:
5495                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5496                 break;
5497
5498         case CPU_ONLINE:
5499                 /* Update our root-domain */
5500                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5501                 if (rq->rd) {
5502                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5503
5504                         set_rq_online(rq);
5505                 }
5506                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5507                 break;
5508
5509 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5510         case CPU_DYING:
5511                 sched_ttwu_pending();
5512                 /* Update our root-domain */
5513                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5514                 if (rq->rd) {
5515                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5516                         set_rq_offline(rq);
5517                 }
5518                 migrate_tasks(rq);
5519                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5520                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5521                 break;
5522
5523         case CPU_DEAD:
5524                 calc_load_migrate(rq);
5525                 break;
5526 #endif
5527         }
5528
5529         update_max_interval();
5530
5531         return NOTIFY_OK;
5532 }
5533
5534 /*
5535  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5536  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5537  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5538  */
5539 static struct notifier_block migration_notifier = {
5540         .notifier_call = migration_call,
5541         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5542 };
5543
5544 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5545 {
5546         int cpu = smp_processor_id();
5547         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5548         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5549 }
5550
5551 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5552                                       unsigned long action, void *hcpu)
5553 {
5554         int cpu = (long)hcpu;
5555
5556         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5557         case CPU_STARTING:
5558                 set_cpu_rq_start_time();
5559                 return NOTIFY_OK;
5560
5561         case CPU_ONLINE:
5562                 /*
5563                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5564                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5565                  * as active, which is essential from here on.
5566                  */
5567                 set_cpu_active(cpu, true);
5568                 stop_machine_unpark(cpu);
5569                 return NOTIFY_OK;
5570
5571         case CPU_DOWN_FAILED:
5572                 set_cpu_active(cpu, true);
5573                 return NOTIFY_OK;
5574
5575         default:
5576                 return NOTIFY_DONE;
5577         }
5578 }
5579
5580 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5581                                         unsigned long action, void *hcpu)
5582 {
5583         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5584         case CPU_DOWN_PREPARE:
5585                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5586                 return NOTIFY_OK;
5587         default:
5588                 return NOTIFY_DONE;
5589         }
5590 }
5591
5592 static int __init migration_init(void)
5593 {
5594         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5595         int err;
5596
5597         /* Initialize migration for the boot CPU */
5598         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5599         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5600         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5601         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5602
5603         /* Register cpu active notifiers */
5604         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5605         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5606
5607         return 0;
5608 }
5609 early_initcall(migration_init);
5610
5611 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5612
5613 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5614
5615 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5616
5617 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5618 {
5619         sched_debug_enabled = 1;
5620
5621         return 0;
5622 }
5623 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5624
5625 static inline bool sched_debug(void)
5626 {
5627         return sched_debug_enabled;
5628 }
5629
5630 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5631                                   struct cpumask *groupmask)
5632 {
5633         struct sched_group *group = sd->groups;
5634
5635         cpumask_clear(groupmask);
5636
5637         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5638
5639         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5640                 printk("does not load-balance\n");
5641                 if (sd->parent)
5642                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5643                                         " has parent");
5644                 return -1;
5645         }
5646
5647         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5648                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5649
5650         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5651                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5652                                 "CPU%d\n", cpu);
5653         }
5654         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5655                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5656                                 " CPU%d\n", cpu);
5657         }
5658
5659         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5660         do {
5661                 if (!group) {
5662                         printk("\n");
5663                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5664                         break;
5665                 }
5666
5667                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5668                         printk(KERN_CONT "\n");
5669                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5670                         break;
5671                 }
5672
5673                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5674                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5675                         printk(KERN_CONT "\n");
5676                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5677                         break;
5678                 }
5679
5680                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5681
5682                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5683                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5684                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5685                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5686                                 group->sgc->capacity);
5687                 }
5688
5689                 group = group->next;
5690         } while (group != sd->groups);
5691         printk(KERN_CONT "\n");
5692
5693         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5694                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5695
5696         if (sd->parent &&
5697             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5698                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5699                         "of domain->span\n");
5700         return 0;
5701 }
5702
5703 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5704 {
5705         int level = 0;
5706
5707         if (!sched_debug_enabled)
5708                 return;
5709
5710         if (!sd) {
5711                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5712                 return;
5713         }
5714
5715         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5716
5717         for (;;) {
5718                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5719                         break;
5720                 level++;
5721                 sd = sd->parent;
5722                 if (!sd)
5723                         break;
5724         }
5725 }
5726 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5727 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5728 static inline bool sched_debug(void)
5729 {
5730         return false;
5731 }
5732 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5733
5734 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5735 {
5736         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5737                 return 1;
5738
5739         /* Following flags need at least 2 groups */
5740         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5741                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5742                          SD_BALANCE_FORK |
5743                          SD_BALANCE_EXEC |
5744                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5745                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5746                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5747                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5748                         return 0;
5749         }
5750
5751         /* Following flags don't use groups */
5752         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5753                 return 0;
5754
5755         return 1;
5756 }
5757
5758 static int
5759 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5760 {
5761         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5762
5763         if (sd_degenerate(parent))
5764                 return 1;
5765
5766         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5767                 return 0;
5768
5769         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5770         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5771                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5772                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5773                                 SD_BALANCE_FORK |
5774                                 SD_BALANCE_EXEC |
5775                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5776                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5777                                 SD_PREFER_SIBLING |
5778                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5779                 if (nr_node_ids == 1)
5780                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5781         }
5782         if (~cflags & pflags)
5783                 return 0;
5784
5785         return 1;
5786 }
5787
5788 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5789 {
5790         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5791
5792         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5793         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5794         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5795         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5796         free_cpumask_var(rd->online);
5797         free_cpumask_var(rd->span);
5798         kfree(rd);
5799 }
5800
5801 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5802 {
5803         struct root_domain *old_rd = NULL;
5804         unsigned long flags;
5805
5806         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5807
5808         if (rq->rd) {
5809                 old_rd = rq->rd;
5810
5811                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5812                         set_rq_offline(rq);
5813
5814                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5815
5816                 /*
5817                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5818                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5819                  * in this function:
5820                  */
5821                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5822                         old_rd = NULL;
5823         }
5824
5825         atomic_inc(&rd->refcount);
5826         rq->rd = rd;
5827
5828         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5829         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5830                 set_rq_online(rq);
5831
5832         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5833
5834         if (old_rd)
5835                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5836 }
5837
5838 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5839 {
5840         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5841
5842         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5843                 goto out;
5844         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5845                 goto free_span;
5846         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5847                 goto free_online;
5848         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5849                 goto free_dlo_mask;
5850
5851         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5852         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5853                 goto free_dlo_mask;
5854
5855         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5856                 goto free_rto_mask;
5857         return 0;
5858
5859 free_rto_mask:
5860         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5861 free_dlo_mask:
5862         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5863 free_online:
5864         free_cpumask_var(rd->online);
5865 free_span:
5866         free_cpumask_var(rd->span);
5867 out:
5868         return -ENOMEM;
5869 }
5870
5871 /*
5872  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5873  * members (mimicking the global state we have today).
5874  */
5875 struct root_domain def_root_domain;
5876
5877 static void init_defrootdomain(void)
5878 {
5879         init_rootdomain(&def_root_domain);
5880
5881         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5882 }
5883
5884 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5885 {
5886         struct root_domain *rd;
5887
5888         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5889         if (!rd)
5890                 return NULL;
5891
5892         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5893                 kfree(rd);
5894                 return NULL;
5895         }
5896
5897         return rd;
5898 }
5899
5900 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5901 {
5902         struct sched_group *tmp, *first;
5903
5904         if (!sg)
5905                 return;
5906
5907         first = sg;
5908         do {
5909                 tmp = sg->next;
5910
5911                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5912                         kfree(sg->sgc);
5913
5914                 kfree(sg);
5915                 sg = tmp;
5916         } while (sg != first);
5917 }
5918
5919 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5920 {
5921         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5922
5923         /*
5924          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5925          * nuke them all.
5926          */
5927         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5928                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5929         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5930                 kfree(sd->groups->sgc);
5931                 kfree(sd->groups);
5932         }
5933         kfree(sd);
5934 }
5935
5936 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5937 {
5938         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5939 }
5940
5941 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5942 {
5943         for (; sd; sd = sd->parent)
5944                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5945 }
5946
5947 /*
5948  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5949  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5950  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5951  *
5952  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5953  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5954  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5955  */
5956 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5957 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5958 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5959 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5960 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5961 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5962
5963 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5964 {
5965         struct sched_domain *sd;
5966         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5967         int id = cpu;
5968         int size = 1;
5969
5970         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5971         if (sd) {
5972                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5973                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5974                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5975         }
5976         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5977
5978         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5979         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5980         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5981
5982         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5983         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5984
5985         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5986         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5987 }
5988
5989 /*
5990  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5991  * hold the hotplug lock.
5992  */
5993 static void
5994 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5995 {
5996         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5997         struct sched_domain *tmp;
5998
5999         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6000         for (tmp = sd; tmp; ) {
6001                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6002                 if (!parent)
6003                         break;
6004
6005                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6006                         tmp->parent = parent->parent;
6007                         if (parent->parent)
6008                                 parent->parent->child = tmp;
6009                         /*
6010                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6011                          * degenerate parent; the spans match for this
6012                          * so the property transfers.
6013                          */
6014                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6015                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6016                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6017                 } else
6018                         tmp = tmp->parent;
6019         }
6020
6021         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6022                 tmp = sd;
6023                 sd = sd->parent;
6024                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6025                 if (sd)
6026                         sd->child = NULL;
6027         }
6028
6029         sched_domain_debug(sd, cpu);
6030
6031         rq_attach_root(rq, rd);
6032         tmp = rq->sd;
6033         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6034         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6035
6036         update_top_cache_domain(cpu);
6037 }
6038
6039 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6040 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6041 {
6042         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6043         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6044         return 1;
6045 }
6046
6047 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6048
6049 struct s_data {
6050         struct sched_domain ** __percpu sd;
6051         struct root_domain      *rd;
6052 };
6053
6054 enum s_alloc {
6055         sa_rootdomain,
6056         sa_sd,
6057         sa_sd_storage,
6058         sa_none,
6059 };
6060
6061 /*
6062  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6063  * domain traversal.
6064  *
6065  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6066  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6067  * range.
6068  *
6069  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6070  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6071  * cpu they're built on, so check that.
6072  *
6073  */
6074 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6075 {
6076         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6077         struct sd_data *sdd = sd->private;
6078         struct sched_domain *sibling;
6079         int i;
6080
6081         for_each_cpu(i, span) {
6082                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6083                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6084                         continue;
6085
6086                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6087         }
6088 }
6089
6090 /*
6091  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6092  * of this group that's also in the iteration mask.
6093  */
6094 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6095 {
6096         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6097 }
6098
6099 static int
6100 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6101 {
6102         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6103         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6104         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6105         struct sd_data *sdd = sd->private;
6106         struct sched_domain *sibling;
6107         int i;
6108
6109         cpumask_clear(covered);
6110
6111         for_each_cpu(i, span) {
6112                 struct cpumask *sg_span;
6113
6114                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6115                         continue;
6116
6117                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6118
6119                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6120                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6121                         continue;
6122
6123                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6124                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6125
6126                 if (!sg)
6127                         goto fail;
6128
6129                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6130                 if (sibling->child)
6131                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6132                 else
6133                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6134
6135                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6136
6137                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6138                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6139                         build_group_mask(sd, sg);
6140
6141                 /*
6142                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6143                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6144                  * die on a /0 trap.
6145                  */
6146                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6147
6148                 /*
6149                  * Make sure the first group of this domain contains the
6150                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6151                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6152                  */
6153                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6154                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6155                         groups = sg;
6156
6157                 if (!first)
6158                         first = sg;
6159                 if (last)
6160                         last->next = sg;
6161                 last = sg;
6162                 last->next = first;
6163         }
6164         sd->groups = groups;
6165
6166         return 0;
6167
6168 fail:
6169         free_sched_groups(first, 0);
6170
6171         return -ENOMEM;
6172 }
6173
6174 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6175 {
6176         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6177         struct sched_domain *child = sd->child;
6178
6179         if (child)
6180                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6181
6182         if (sg) {
6183                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6184                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6185                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6186         }
6187
6188         return cpu;
6189 }
6190
6191 /*
6192  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6193  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6194  * and ->cpu_capacity to 0.
6195  *
6196  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6197  */
6198 static int
6199 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6200 {
6201         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6202         struct sd_data *sdd = sd->private;
6203         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6204         struct cpumask *covered;
6205         int i;
6206
6207         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6208         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6209
6210         if (cpu != cpumask_first(span))
6211                 return 0;
6212
6213         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6214         covered = sched_domains_tmpmask;
6215
6216         cpumask_clear(covered);
6217
6218         for_each_cpu(i, span) {
6219                 struct sched_group *sg;
6220                 int group, j;
6221
6222                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6223                         continue;
6224
6225                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6226                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6227
6228                 for_each_cpu(j, span) {
6229                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6230                                 continue;
6231
6232                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6233                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6234                 }
6235
6236                 if (!first)
6237                         first = sg;
6238                 if (last)
6239                         last->next = sg;
6240                 last = sg;
6241         }
6242         last->next = first;
6243
6244         return 0;
6245 }
6246
6247 /*
6248  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6249  *
6250  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6251  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6252  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6253  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6254  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6255  * group having less cpu_capacity.
6256  */
6257 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6258 {
6259         struct sched_group *sg = sd->groups;
6260
6261         WARN_ON(!sg);
6262
6263         do {
6264                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6265                 sg = sg->next;
6266         } while (sg != sd->groups);
6267
6268         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6269                 return;
6270
6271         update_group_capacity(sd, cpu);
6272         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6273 }
6274
6275 /*
6276  * Initializers for schedule domains
6277  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6278  */
6279
6280 static int default_relax_domain_level = -1;
6281 int sched_domain_level_max;
6282
6283 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6284 {
6285         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6286                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6287
6288         return 1;
6289 }
6290 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6291
6292 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6293                                  struct sched_domain_attr *attr)
6294 {
6295         int request;
6296
6297         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6298                 if (default_relax_domain_level < 0)
6299                         return;
6300                 else
6301                         request = default_relax_domain_level;
6302         } else
6303                 request = attr->relax_domain_level;
6304         if (request < sd->level) {
6305                 /* turn off idle balance on this domain */
6306                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6307         } else {
6308                 /* turn on idle balance on this domain */
6309                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6310         }
6311 }
6312
6313 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6314 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6315
6316 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6317                                  const struct cpumask *cpu_map)
6318 {
6319         switch (what) {
6320         case sa_rootdomain:
6321                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6322                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6323         case sa_sd:
6324                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6325         case sa_sd_storage:
6326                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6327         case sa_none:
6328                 break;
6329         }
6330 }
6331
6332 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6333                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6334 {
6335         memset(d, 0, sizeof(*d));
6336
6337         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6338                 return sa_sd_storage;
6339         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6340         if (!d->sd)
6341                 return sa_sd_storage;
6342         d->rd = alloc_rootdomain();
6343         if (!d->rd)
6344                 return sa_sd;
6345         return sa_rootdomain;
6346 }
6347
6348 /*
6349  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6350  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6351  * will not free the data we're using.
6352  */
6353 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6354 {
6355         struct sd_data *sdd = sd->private;
6356
6357         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6358         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6359
6360         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6361                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6362
6363         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6364                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6365 }
6366
6367 #ifdef CONFIG_NUMA
6368 static int sched_domains_numa_levels;
6369 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6370 static int *sched_domains_numa_distance;
6371 int sched_max_numa_distance;
6372 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6373 static int sched_domains_curr_level;
6374 #endif
6375
6376 /*
6377  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6378  *
6379  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6380  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6381  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6382  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6383  *
6384  * Odd one out:
6385  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6386  */
6387 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6388         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6389          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6390          SD_NUMA |                      \
6391          SD_ASYM_PACKING |              \
6392          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6393
6394 static struct sched_domain *
6395 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6396 {
6397         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6398         int sd_weight, sd_flags = 0;
6399
6400 #ifdef CONFIG_NUMA
6401         /*
6402          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6403          */
6404         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6405 #endif
6406
6407         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6408
6409         if (tl->sd_flags)
6410                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6411         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6412                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6413                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6414
6415         *sd = (struct sched_domain){
6416                 .min_interval           = sd_weight,
6417                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6418                 .busy_factor            = 32,
6419                 .imbalance_pct          = 125,
6420
6421                 .cache_nice_tries       = 0,
6422                 .busy_idx               = 0,
6423                 .idle_idx               = 0,
6424                 .newidle_idx            = 0,
6425                 .wake_idx               = 0,
6426                 .forkexec_idx           = 0,
6427
6428                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6429                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6430                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6431                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6432                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6433                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6434                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6435                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6436                                         | 0*SD_SERIALIZE
6437                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6438                                         | 0*SD_NUMA
6439                                         | sd_flags
6440                                         ,
6441
6442                 .last_balance           = jiffies,
6443                 .balance_interval       = sd_weight,
6444                 .smt_gain               = 0,
6445                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6446                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6447 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6448                 .name                   = tl->name,
6449 #endif
6450         };
6451
6452         /*
6453          * Convert topological properties into behaviour.
6454          */
6455
6456         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6457                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6458                 sd->imbalance_pct = 110;
6459                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6460
6461         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6462                 sd->imbalance_pct = 117;
6463                 sd->cache_nice_tries = 1;
6464                 sd->busy_idx = 2;
6465
6466 #ifdef CONFIG_NUMA
6467         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6468                 sd->cache_nice_tries = 2;
6469                 sd->busy_idx = 3;
6470                 sd->idle_idx = 2;
6471
6472                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6473                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6474                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6475                                        SD_BALANCE_FORK |
6476                                        SD_WAKE_AFFINE);
6477                 }
6478
6479 #endif
6480         } else {
6481                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6482                 sd->cache_nice_tries = 1;
6483                 sd->busy_idx = 2;
6484                 sd->idle_idx = 1;
6485         }
6486
6487         sd->private = &tl->data;
6488
6489         return sd;
6490 }
6491
6492 /*
6493  * Topology list, bottom-up.
6494  */
6495 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6496 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6497         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6498 #endif
6499 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6500         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6501 #endif
6502         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6503         { NULL, },
6504 };
6505
6506 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6507         default_topology;
6508
6509 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6510         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6511
6512 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6513 {
6514         sched_domain_topology = tl;
6515 }
6516
6517 #ifdef CONFIG_NUMA
6518
6519 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6520 {
6521         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6522 }
6523
6524 static void sched_numa_warn(const char *str)
6525 {
6526         static int done = false;
6527         int i,j;
6528
6529         if (done)
6530                 return;
6531
6532         done = true;
6533
6534         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6535
6536         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6537                 printk(KERN_WARNING "  ");
6538                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6539                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6540                 printk(KERN_CONT "\n");
6541         }
6542         printk(KERN_WARNING "\n");
6543 }
6544
6545 bool find_numa_distance(int distance)
6546 {
6547         int i;
6548
6549         if (distance == node_distance(0, 0))
6550                 return true;
6551
6552         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6553                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6554                         return true;
6555         }
6556
6557         return false;
6558 }
6559
6560 /*
6561  * A system can have three types of NUMA topology:
6562  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6563  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6564  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6565  *
6566  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6567  * topology lies in whether communication between not directly
6568  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6569  * could run), or through backplane controllers. This affects
6570  * placement of programs.
6571  *
6572  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6573  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6574  *   is directly connected.
6575  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6576  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6577  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6578  */
6579 static void init_numa_topology_type(void)
6580 {
6581         int a, b, c, n;
6582
6583         n = sched_max_numa_distance;
6584
6585         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6586                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6587                 return;
6588         }
6589
6590         for_each_online_node(a) {
6591                 for_each_online_node(b) {
6592                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6593                         if (node_distance(a, b) < n)
6594                                 continue;
6595
6596                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6597                         for_each_online_node(c) {
6598                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6599                                     node_distance(b, c) < n) {
6600                                         sched_numa_topology_type =
6601                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6602                                         return;
6603                                 }
6604                         }
6605
6606                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6607                         return;
6608                 }
6609         }
6610 }
6611
6612 static void sched_init_numa(void)
6613 {
6614         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6615         struct sched_domain_topology_level *tl;
6616         int level = 0;
6617         int i, j, k;
6618
6619         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6620         if (!sched_domains_numa_distance)
6621                 return;
6622
6623         /*
6624          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6625          * unique distances in the node_distance() table.
6626          *
6627          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6628          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6629          */
6630         next_distance = curr_distance;
6631         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6632                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6633                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6634                                 int distance = node_distance(i, k);
6635
6636                                 if (distance > curr_distance &&
6637                                     (distance < next_distance ||
6638                                      next_distance == curr_distance))
6639                                         next_distance = distance;
6640
6641                                 /*
6642                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6643                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6644                                  * equally connected to A.
6645                                  */
6646                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6647                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6648
6649                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6650                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6651                         }
6652                         if (next_distance != curr_distance) {
6653                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6654                                 sched_domains_numa_levels = level;
6655                                 curr_distance = next_distance;
6656                         } else break;
6657                 }
6658
6659                 /*
6660                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6661                  */
6662                 if (!sched_debug())
6663                         break;
6664         }
6665
6666         if (!level)
6667                 return;
6668
6669         /*
6670          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6671          * identity distance node_distance(i,i).
6672          *
6673          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6674          * numbers.
6675          */
6676
6677         /*
6678          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6679          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6680          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6681          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6682          * in other functions.
6683          *
6684          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6685          */
6686         sched_domains_numa_levels = 0;
6687
6688         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6689         if (!sched_domains_numa_masks)
6690                 return;
6691
6692         /*
6693          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6694          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6695          */
6696         for (i = 0; i < level; i++) {
6697                 sched_domains_numa_masks[i] =
6698                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6699                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6700                         return;
6701
6702                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6703                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6704                         if (!mask)
6705                                 return;
6706
6707                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6708
6709                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6710                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6711                                         continue;
6712
6713                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6714                         }
6715                 }
6716         }
6717
6718         /* Compute default topology size */
6719         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6720
6721         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6722                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6723         if (!tl)
6724                 return;
6725
6726         /*
6727          * Copy the default topology bits..
6728          */
6729         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6730                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6731
6732         /*
6733          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6734          */
6735         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6736                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6737                         .mask = sd_numa_mask,
6738                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6739                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6740                         .numa_level = j,
6741                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6742                 };
6743         }
6744
6745         sched_domain_topology = tl;
6746
6747         sched_domains_numa_levels = level;
6748         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6749
6750         init_numa_topology_type();
6751 }
6752
6753 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6754 {
6755         int i, j;
6756         int node = cpu_to_node(cpu);
6757
6758         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6759                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6760                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6761                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6762                 }
6763         }
6764 }
6765
6766 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6767 {
6768         int i, j;
6769         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6770                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6771                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6772         }
6773 }
6774
6775 /*
6776  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6777  * are onlined.
6778  */
6779 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6780                                            unsigned long action,
6781                                            void *hcpu)
6782 {
6783         int cpu = (long)hcpu;
6784
6785         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6786         case CPU_ONLINE:
6787                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6788                 break;
6789
6790         case CPU_DEAD:
6791                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6792                 break;
6793
6794         default:
6795                 return NOTIFY_DONE;
6796         }
6797
6798         return NOTIFY_OK;
6799 }
6800 #else
6801 static inline void sched_init_numa(void)
6802 {
6803 }
6804
6805 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6806                                            unsigned long action,
6807                                            void *hcpu)
6808 {
6809         return 0;
6810 }
6811 #endif /* CONFIG_NUMA */
6812
6813 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6814 {
6815         struct sched_domain_topology_level *tl;
6816         int j;
6817
6818         for_each_sd_topology(tl) {
6819                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6820
6821                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6822                 if (!sdd->sd)
6823                         return -ENOMEM;
6824
6825                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6826                 if (!sdd->sg)
6827                         return -ENOMEM;
6828
6829                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6830                 if (!sdd->sgc)
6831                         return -ENOMEM;
6832
6833                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6834                         struct sched_domain *sd;
6835                         struct sched_group *sg;
6836                         struct sched_group_capacity *sgc;
6837
6838                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6839                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6840                         if (!sd)
6841                                 return -ENOMEM;
6842
6843                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6844
6845                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6846                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6847                         if (!sg)
6848                                 return -ENOMEM;
6849
6850                         sg->next = sg;
6851
6852                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6853
6854                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6855                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6856                         if (!sgc)
6857                                 return -ENOMEM;
6858
6859                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6860                 }
6861         }
6862
6863         return 0;
6864 }
6865
6866 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6867 {
6868         struct sched_domain_topology_level *tl;
6869         int j;
6870
6871         for_each_sd_topology(tl) {
6872                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6873
6874                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6875                         struct sched_domain *sd;
6876
6877                         if (sdd->sd) {
6878                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6879                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6880                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6881                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6882                         }
6883
6884                         if (sdd->sg)
6885                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6886                         if (sdd->sgc)
6887                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6888                 }
6889                 free_percpu(sdd->sd);
6890                 sdd->sd = NULL;
6891                 free_percpu(sdd->sg);
6892                 sdd->sg = NULL;
6893                 free_percpu(sdd->sgc);
6894                 sdd->sgc = NULL;
6895         }
6896 }
6897
6898 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6899                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6900                 struct sched_domain *child, int cpu)
6901 {
6902         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6903         if (!sd)
6904                 return child;
6905
6906         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6907         if (child) {
6908                 sd->level = child->level + 1;
6909                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6910                 child->parent = sd;
6911                 sd->child = child;
6912
6913                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6914                                     sched_domain_span(sd))) {
6915                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6916 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6917                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6918                                         child->name, sd->name);
6919 #endif
6920                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6921                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6922                                    sched_domain_span(sd),
6923                                    sched_domain_span(child));
6924                 }
6925
6926         }
6927         set_domain_attribute(sd, attr);
6928
6929         return sd;
6930 }
6931
6932 /*
6933  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6934  * to the individual cpus
6935  */
6936 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6937                                struct sched_domain_attr *attr)
6938 {
6939         enum s_alloc alloc_state;
6940         struct sched_domain *sd;
6941         struct s_data d;
6942         int i, ret = -ENOMEM;
6943
6944         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6945         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6946                 goto error;
6947
6948         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6949         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6950                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6951
6952                 sd = NULL;
6953                 for_each_sd_topology(tl) {
6954                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6955                         if (tl == sched_domain_topology)
6956                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6957                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6958                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6959                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6960                                 break;
6961                 }
6962         }
6963
6964         /* Build the groups for the domains */
6965         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6966                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6967                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6968                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6969                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6970                                         goto error;
6971                         } else {
6972                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6973                                         goto error;
6974                         }
6975                 }
6976         }
6977
6978         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6979         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6980                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6981                         continue;
6982
6983                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6984                         claim_allocations(i, sd);
6985                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6986                 }
6987         }
6988
6989         /* Attach the domains */
6990         rcu_read_lock();
6991         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6992                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6993                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6994         }
6995         rcu_read_unlock();
6996
6997         ret = 0;
6998 error:
6999         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7000         return ret;
7001 }
7002
7003 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7004 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7005 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7006                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7007
7008 /*
7009  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7010  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7011  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7012  */
7013 static cpumask_var_t fallback_doms;
7014
7015 /*
7016  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7017  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7018  * or 0 if it stayed the same.
7019  */
7020 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7021 {
7022         return 0;
7023 }
7024
7025 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7026 {
7027         int i;
7028         cpumask_var_t *doms;
7029
7030         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7031         if (!doms)
7032                 return NULL;
7033         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7034                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7035                         free_sched_domains(doms, i);
7036                         return NULL;
7037                 }
7038         }
7039         return doms;
7040 }
7041
7042 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7043 {
7044         unsigned int i;
7045         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7046                 free_cpumask_var(doms[i]);
7047         kfree(doms);
7048 }
7049
7050 /*
7051  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7052  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7053  * exclude other special cases in the future.
7054  */
7055 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7056 {
7057         int err;
7058
7059         arch_update_cpu_topology();
7060         ndoms_cur = 1;
7061         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7062         if (!doms_cur)
7063                 doms_cur = &fallback_doms;
7064         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7065         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7066         register_sched_domain_sysctl();
7067
7068         return err;
7069 }
7070
7071 /*
7072  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7073  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7074  */
7075 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7076 {
7077         int i;
7078
7079         rcu_read_lock();
7080         for_each_cpu(i, cpu_map)
7081                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7082         rcu_read_unlock();
7083 }
7084
7085 /* handle null as "default" */
7086 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7087                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7088 {
7089         struct sched_domain_attr tmp;
7090
7091         /* fast path */
7092         if (!new && !cur)
7093                 return 1;
7094
7095         tmp = SD_ATTR_INIT;
7096         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7097                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7098                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7099 }
7100
7101 /*
7102  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7103  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7104  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7105  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7106  *
7107  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7108  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7109  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7110  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7111  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7112  * it as it is.
7113  *
7114  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7115  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7116  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7117  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7118  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7119  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7120  *
7121  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7122  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7123  * and it will not create the default domain.
7124  *
7125  * Call with hotplug lock held
7126  */
7127 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7128                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7129 {
7130         int i, j, n;
7131         int new_topology;
7132
7133         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7134
7135         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7136         unregister_sched_domain_sysctl();
7137
7138         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7139         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7140
7141         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7142
7143         /* Destroy deleted domains */
7144         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7145                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7146                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7147                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7148                                 goto match1;
7149                 }
7150                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7151                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7152 match1:
7153                 ;
7154         }
7155
7156         n = ndoms_cur;
7157         if (doms_new == NULL) {
7158                 n = 0;
7159                 doms_new = &fallback_doms;
7160                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7161                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7162         }
7163
7164         /* Build new domains */
7165         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7166                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7167                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7168                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7169                                 goto match2;
7170                 }
7171                 /* no match - add a new doms_new */
7172                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7173 match2:
7174                 ;
7175         }
7176
7177         /* Remember the new sched domains */
7178         if (doms_cur != &fallback_doms)
7179                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7180         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7181         doms_cur = doms_new;
7182         dattr_cur = dattr_new;
7183         ndoms_cur = ndoms_new;
7184
7185         register_sched_domain_sysctl();
7186
7187         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7188 }
7189
7190 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7191
7192 /*
7193  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7194  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7195  * around partition_sched_domains().
7196  *
7197  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7198  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7199  */
7200 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7201                              void *hcpu)
7202 {
7203         switch (action) {
7204         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7205         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7206
7207                 /*
7208                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7209                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7210                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7211                  * domain, ignoring cpusets.
7212                  */
7213                 num_cpus_frozen--;
7214                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7215                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7216                         break;
7217                 }
7218
7219                 /*
7220                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7221                  * restore the original sched domains by considering the
7222                  * cpuset configurations.
7223                  */
7224
7225         case CPU_ONLINE:
7226                 cpuset_update_active_cpus(true);
7227                 break;
7228         default:
7229                 return NOTIFY_DONE;
7230         }
7231         return NOTIFY_OK;
7232 }
7233
7234 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7235                                void *hcpu)
7236 {
7237         unsigned long flags;
7238         long cpu = (long)hcpu;
7239         struct dl_bw *dl_b;
7240         bool overflow;
7241         int cpus;
7242
7243         switch (action) {
7244         case CPU_DOWN_PREPARE:
7245                 rcu_read_lock_sched();
7246                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7247
7248                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7249                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7250                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7251                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7252
7253                 rcu_read_unlock_sched();
7254
7255                 if (overflow)
7256                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7257                 cpuset_update_active_cpus(false);
7258                 break;
7259         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7260                 num_cpus_frozen++;
7261                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7262                 break;
7263         default:
7264                 return NOTIFY_DONE;
7265         }
7266         return NOTIFY_OK;
7267 }
7268
7269 void __init sched_init_smp(void)
7270 {
7271         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7272
7273         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7274         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7275
7276         sched_init_numa();
7277
7278         /*
7279          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7280          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7281          * happen.
7282          */
7283         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7284         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7285         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7286         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7287                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7288         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7289
7290         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7291         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7292         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7293
7294         init_hrtick();
7295
7296         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7297         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7298                 BUG();
7299         sched_init_granularity();
7300         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7301
7302         init_sched_rt_class();
7303         init_sched_dl_class();
7304 }
7305 #else
7306 void __init sched_init_smp(void)
7307 {
7308         sched_init_granularity();
7309 }
7310 #endif /* CONFIG_SMP */
7311
7312 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7313 {
7314         return in_lock_functions(addr) ||
7315                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7316                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7317 }
7318
7319 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7320 /*
7321  * Default task group.
7322  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7323  */
7324 struct task_group root_task_group;
7325 LIST_HEAD(task_groups);
7326 #endif
7327
7328 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7329
7330 void __init sched_init(void)
7331 {
7332         int i, j;
7333         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7334
7335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7336         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7337 #endif
7338 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7339         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7340 #endif
7341         if (alloc_size) {
7342                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7343
7344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7345                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7346                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7347
7348                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7349                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7350
7351 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7352 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7353                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7354                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7355
7356                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7357                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7358
7359 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7360         }
7361 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7362         for_each_possible_cpu(i) {
7363                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7364                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7365         }
7366 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7367
7368         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7369                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7370         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7371                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7372
7373 #ifdef CONFIG_SMP
7374         init_defrootdomain();
7375 #endif
7376
7377 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7378         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7379                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7380 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7381
7382 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7383         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7384         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7385         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7386         autogroup_init(&init_task);
7387
7388 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7389
7390         for_each_possible_cpu(i) {
7391                 struct rq *rq;
7392
7393                 rq = cpu_rq(i);
7394                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7395                 rq->nr_running = 0;
7396                 rq->calc_load_active = 0;
7397                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7398                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7399                 init_rt_rq(&rq->rt);
7400                 init_dl_rq(&rq->dl);
7401 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7402                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7403                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7404                 /*
7405                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7406                  *
7407                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7408                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7409                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7410                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7411                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7412                  * (se->load.weight).
7413                  *
7414                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7415                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7416                  * then A0's share of the cpu resource is:
7417                  *
7418                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7419                  *
7420                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7421                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7422                  */
7423                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7424                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7425 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7426
7427                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7428 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7429                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7430 #endif
7431
7432                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7433                         rq->cpu_load[j] = 0;
7434
7435                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7436
7437 #ifdef CONFIG_SMP
7438                 rq->sd = NULL;
7439                 rq->rd = NULL;
7440                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7441                 rq->balance_callback = NULL;
7442                 rq->active_balance = 0;
7443                 rq->next_balance = jiffies;
7444                 rq->push_cpu = 0;
7445                 rq->cpu = i;
7446                 rq->online = 0;
7447                 rq->idle_stamp = 0;
7448                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7449                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7450
7451                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7452
7453                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7454 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7455                 rq->nohz_flags = 0;
7456 #endif
7457 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7458                 rq->last_sched_tick = 0;
7459 #endif
7460 #endif
7461                 init_rq_hrtick(rq);
7462                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7463         }
7464
7465         set_load_weight(&init_task);
7466
7467 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7468         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7469 #endif
7470
7471         /*
7472          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7473          */
7474         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7475         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7476
7477         /*
7478          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7479          */
7480         current->sched_class = &fair_sched_class;
7481
7482         /*
7483          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7484          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7485          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7486          * when this runqueue becomes "idle".
7487          */
7488         init_idle(current, smp_processor_id());
7489
7490         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7491
7492 #ifdef CONFIG_SMP
7493         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7494         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7495         if (cpu_isolated_map == NULL)
7496                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7497         idle_thread_set_boot_cpu();
7498         set_cpu_rq_start_time();
7499 #endif
7500         init_sched_fair_class();
7501
7502         scheduler_running = 1;
7503 }
7504
7505 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7506 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7507 {
7508         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7509
7510         return (nested == preempt_offset);
7511 }
7512
7513 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7514 {
7515         /*
7516          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7517          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7518          * otherwise we will destroy state.
7519          */
7520         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7521                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7522                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7523                         current->state,
7524                         (void *)current->task_state_change,
7525                         (void *)current->task_state_change);
7526
7527         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7528 }
7529 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7530
7531 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7532 {
7533         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7534
7535         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7536         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7537              !is_idle_task(current)) ||
7538             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7539                 return;
7540         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7541                 return;
7542         prev_jiffy = jiffies;
7543
7544         printk(KERN_ERR
7545                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7546                         file, line);
7547         printk(KERN_ERR
7548                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7549                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7550                         current->pid, current->comm);
7551
7552         if (task_stack_end_corrupted(current))
7553                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7554
7555         debug_show_held_locks(current);
7556         if (irqs_disabled())
7557                 print_irqtrace_events(current);
7558 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7559         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7560                 pr_err("Preemption disabled at:");
7561                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7562                 pr_cont("\n");
7563         }
7564 #endif
7565         dump_stack();
7566 }
7567 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7568 #endif
7569
7570 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7571 void normalize_rt_tasks(void)
7572 {
7573         struct task_struct *g, *p;
7574         struct sched_attr attr = {
7575                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7576         };
7577
7578         read_lock(&tasklist_lock);
7579         for_each_process_thread(g, p) {
7580                 /*
7581                  * Only normalize user tasks:
7582                  */
7583                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7584                         continue;
7585
7586                 p->se.exec_start                = 0;
7587 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7588                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7589                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7590                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7591 #endif
7592
7593                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7594                         /*
7595                          * Renice negative nice level userspace
7596                          * tasks back to 0:
7597                          */
7598                         if (task_nice(p) < 0)
7599                                 set_user_nice(p, 0);
7600                         continue;
7601                 }
7602
7603                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7604         }
7605         read_unlock(&tasklist_lock);
7606 }
7607
7608 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7609
7610 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7611 /*
7612  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7613  *
7614  * They can only be called when the whole system has been
7615  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7616  * activity can take place. Using them for anything else would
7617  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7618  * under any other configuration.
7619  */
7620
7621 /**
7622  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7623  * @cpu: the processor in question.
7624  *
7625  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7626  *
7627  * Return: The current task for @cpu.
7628  */
7629 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7630 {
7631         return cpu_curr(cpu);
7632 }
7633
7634 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7635
7636 #ifdef CONFIG_IA64
7637 /**
7638  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7639  * @cpu: the processor in question.
7640  * @p: the task pointer to set.
7641  *
7642  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7643  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7644  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7645  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7646  * and caller must save the original value of the current task (see
7647  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7648  * re-starting the system.
7649  *
7650  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7651  */
7652 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7653 {
7654         cpu_curr(cpu) = p;
7655 }
7656
7657 #endif
7658
7659 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7660 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7661 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7662
7663 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7664 {
7665         free_fair_sched_group(tg);
7666         free_rt_sched_group(tg);
7667         autogroup_free(tg);
7668         kfree(tg);
7669 }
7670
7671 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7672 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7673 {
7674         struct task_group *tg;
7675
7676         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7677         if (!tg)
7678                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7679
7680         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7681                 goto err;
7682
7683         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7684                 goto err;
7685
7686         return tg;
7687
7688 err:
7689         free_sched_group(tg);
7690         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7691 }
7692
7693 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7694 {
7695         unsigned long flags;
7696
7697         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7698         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7699
7700         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7701
7702         tg->parent = parent;
7703         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7704         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7705         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7706 }
7707
7708 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7709 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7710 {
7711         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7712         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7713 }
7714
7715 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7716 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7717 {
7718         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7719         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7720 }
7721
7722 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7723 {
7724         unsigned long flags;
7725         int i;
7726
7727         /* end participation in shares distribution */
7728         for_each_possible_cpu(i)
7729                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7730
7731         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7732         list_del_rcu(&tg->list);
7733         list_del_rcu(&tg->siblings);
7734         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7735 }
7736
7737 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7738  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7739  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7740  *      reflect its new group.
7741  */
7742 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7743 {
7744         struct task_group *tg;
7745         int queued, running;
7746         unsigned long flags;
7747         struct rq *rq;
7748
7749         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7750
7751         running = task_current(rq, tsk);
7752         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7753
7754         if (queued)
7755                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7756         if (unlikely(running))
7757                 put_prev_task(rq, tsk);
7758
7759         /*
7760          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7761          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7762          * to prevent lockdep warnings.
7763          */
7764         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7765                           struct task_group, css);
7766         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7767         tsk->sched_task_group = tg;
7768
7769 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7770         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7771                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7772         else
7773 #endif
7774                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7775
7776         if (unlikely(running))
7777                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7778         if (queued)
7779                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
7780
7781         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7782 }
7783 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7784
7785 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7786 /*
7787  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7788  */
7789 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7790
7791 /* Must be called with tasklist_lock held */
7792 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7793 {
7794         struct task_struct *g, *p;
7795
7796         /*
7797          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7798          */
7799         if (task_group_is_autogroup(tg))
7800                 return 0;
7801
7802         for_each_process_thread(g, p) {
7803                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7804                         return 1;
7805         }
7806
7807         return 0;
7808 }
7809
7810 struct rt_schedulable_data {
7811         struct task_group *tg;
7812         u64 rt_period;
7813         u64 rt_runtime;
7814 };
7815
7816 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7817 {
7818         struct rt_schedulable_data *d = data;
7819         struct task_group *child;
7820         unsigned long total, sum = 0;
7821         u64 period, runtime;
7822
7823         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7824         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7825
7826         if (tg == d->tg) {
7827                 period = d->rt_period;
7828                 runtime = d->rt_runtime;
7829         }
7830
7831         /*
7832          * Cannot have more runtime than the period.
7833          */
7834         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7835                 return -EINVAL;
7836
7837         /*
7838          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7839          */
7840         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7841                 return -EBUSY;
7842
7843         total = to_ratio(period, runtime);
7844
7845         /*
7846          * Nobody can have more than the global setting allows.
7847          */
7848         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7849                 return -EINVAL;
7850
7851         /*
7852          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7853          */
7854         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7855                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7856                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7857
7858                 if (child == d->tg) {
7859                         period = d->rt_period;
7860                         runtime = d->rt_runtime;
7861                 }
7862
7863                 sum += to_ratio(period, runtime);
7864         }
7865
7866         if (sum > total)
7867                 return -EINVAL;
7868
7869         return 0;
7870 }
7871
7872 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7873 {
7874         int ret;
7875
7876         struct rt_schedulable_data data = {
7877                 .tg = tg,
7878                 .rt_period = period,
7879                 .rt_runtime = runtime,
7880         };
7881
7882         rcu_read_lock();
7883         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7884         rcu_read_unlock();
7885
7886         return ret;
7887 }
7888
7889 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7890                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7891 {
7892         int i, err = 0;
7893
7894         /*
7895          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7896          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7897          */
7898         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7899                 return -EINVAL;
7900
7901         /* No period doesn't make any sense. */
7902         if (rt_period == 0)
7903                 return -EINVAL;
7904
7905         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7906         read_lock(&tasklist_lock);
7907         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7908         if (err)
7909                 goto unlock;
7910
7911         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7912         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7913         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7914
7915         for_each_possible_cpu(i) {
7916                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7917
7918                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7919                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7920                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7921         }
7922         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7923 unlock:
7924         read_unlock(&tasklist_lock);
7925         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7926
7927         return err;
7928 }
7929
7930 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7931 {
7932         u64 rt_runtime, rt_period;
7933
7934         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7935         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7936         if (rt_runtime_us < 0)
7937                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7938
7939         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7940 }
7941
7942 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7943 {
7944         u64 rt_runtime_us;
7945
7946         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7947                 return -1;
7948
7949         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7950         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7951         return rt_runtime_us;
7952 }
7953
7954 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7955 {
7956         u64 rt_runtime, rt_period;
7957
7958         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7959         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7960
7961         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7962 }
7963
7964 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7965 {
7966         u64 rt_period_us;
7967
7968         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7969         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7970         return rt_period_us;
7971 }
7972 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7973
7974 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7975 static int sched_rt_global_constraints(void)
7976 {
7977         int ret = 0;
7978
7979         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7980         read_lock(&tasklist_lock);
7981         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7982         read_unlock(&tasklist_lock);
7983         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7984
7985         return ret;
7986 }
7987
7988 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7989 {
7990         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7991         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7992                 return 0;
7993
7994         return 1;
7995 }
7996
7997 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7998 static int sched_rt_global_constraints(void)
7999 {
8000         unsigned long flags;
8001         int i, ret = 0;
8002
8003         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8004         for_each_possible_cpu(i) {
8005                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8006
8007                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8008                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8009                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8010         }
8011         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8012
8013         return ret;
8014 }
8015 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8016
8017 static int sched_dl_global_validate(void)
8018 {
8019         u64 runtime = global_rt_runtime();
8020         u64 period = global_rt_period();
8021         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8022         struct dl_bw *dl_b;
8023         int cpu, ret = 0;
8024         unsigned long flags;
8025
8026         /*
8027          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8028          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8029          * any of the root_domains.
8030          *
8031          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8032          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8033          * solutions is welcome!
8034          */
8035         for_each_possible_cpu(cpu) {
8036                 rcu_read_lock_sched();
8037                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8038
8039                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8040                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8041                         ret = -EBUSY;
8042                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8043
8044                 rcu_read_unlock_sched();
8045
8046                 if (ret)
8047                         break;
8048         }
8049
8050         return ret;
8051 }
8052
8053 static void sched_dl_do_global(void)
8054 {
8055         u64 new_bw = -1;
8056         struct dl_bw *dl_b;
8057         int cpu;
8058         unsigned long flags;
8059
8060         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8061         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8062
8063         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8064                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8065
8066         /*
8067          * FIXME: As above...
8068          */
8069         for_each_possible_cpu(cpu) {
8070                 rcu_read_lock_sched();
8071                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8072
8073                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8074                 dl_b->bw = new_bw;
8075                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8076
8077                 rcu_read_unlock_sched();
8078         }
8079 }
8080
8081 static int sched_rt_global_validate(void)
8082 {
8083         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8084                 return -EINVAL;
8085
8086         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8087                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8088                 return -EINVAL;
8089
8090         return 0;
8091 }
8092
8093 static void sched_rt_do_global(void)
8094 {
8095         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8096         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8097 }
8098
8099 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8100                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8101                 loff_t *ppos)
8102 {
8103         int old_period, old_runtime;
8104         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8105         int ret;
8106
8107         mutex_lock(&mutex);
8108         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8109         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8110
8111         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8112
8113         if (!ret && write) {
8114                 ret = sched_rt_global_validate();
8115                 if (ret)
8116                         goto undo;
8117
8118                 ret = sched_dl_global_validate();
8119                 if (ret)
8120                         goto undo;
8121
8122                 ret = sched_rt_global_constraints();
8123                 if (ret)
8124                         goto undo;
8125
8126                 sched_rt_do_global();
8127                 sched_dl_do_global();
8128         }
8129         if (0) {
8130 undo:
8131                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8132                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8133         }
8134         mutex_unlock(&mutex);
8135
8136         return ret;
8137 }
8138
8139 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8140                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8141                 loff_t *ppos)
8142 {
8143         int ret;
8144         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8145
8146         mutex_lock(&mutex);
8147         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8148         /* make sure that internally we keep jiffies */
8149         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8150         if (!ret && write) {
8151                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8152                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8153         }
8154         mutex_unlock(&mutex);
8155         return ret;
8156 }
8157
8158 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8159
8160 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8161 {
8162         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8163 }
8164
8165 static struct cgroup_subsys_state *
8166 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8167 {
8168         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8169         struct task_group *tg;
8170
8171         if (!parent) {
8172                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8173                 return &root_task_group.css;
8174         }
8175
8176         tg = sched_create_group(parent);
8177         if (IS_ERR(tg))
8178                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8179
8180         return &tg->css;
8181 }
8182
8183 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8184 {
8185         struct task_group *tg = css_tg(css);
8186         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8187
8188         if (parent)
8189                 sched_online_group(tg, parent);
8190         return 0;
8191 }
8192
8193 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8194 {
8195         struct task_group *tg = css_tg(css);
8196
8197         sched_destroy_group(tg);
8198 }
8199
8200 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8201 {
8202         struct task_group *tg = css_tg(css);
8203
8204         sched_offline_group(tg);
8205 }
8206
8207 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8208 {
8209         sched_move_task(task);
8210 }
8211
8212 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8213                                  struct cgroup_taskset *tset)
8214 {
8215         struct task_struct *task;
8216
8217         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
8218 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8219                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8220                         return -EINVAL;
8221 #else
8222                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8223                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8224                         return -EINVAL;
8225 #endif
8226         }
8227         return 0;
8228 }
8229
8230 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8231                               struct cgroup_taskset *tset)
8232 {
8233         struct task_struct *task;
8234
8235         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
8236                 sched_move_task(task);
8237 }
8238
8239 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
8240                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
8241                             struct task_struct *task)
8242 {
8243         sched_move_task(task);
8244 }
8245
8246 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8247 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8248                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8249 {
8250         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8251 }
8252
8253 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8254                                struct cftype *cft)
8255 {
8256         struct task_group *tg = css_tg(css);
8257
8258         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8259 }
8260
8261 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8262 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8263
8264 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8265 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8266
8267 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8268
8269 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8270 {
8271         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8272         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8273
8274         if (tg == &root_task_group)
8275                 return -EINVAL;
8276
8277         /*
8278          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8279          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8280          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8281          */
8282         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8283                 return -EINVAL;
8284
8285         /*
8286          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8287          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8288          * feasibility.
8289          */
8290         if (period > max_cfs_quota_period)
8291                 return -EINVAL;
8292
8293         /*
8294          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8295          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8296          */
8297         get_online_cpus();
8298         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8299         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8300         if (ret)
8301                 goto out_unlock;
8302
8303         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8304         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8305         /*
8306          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8307          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8308          */
8309         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8310                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8311         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8312         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8313         cfs_b->quota = quota;
8314
8315         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8316         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8317         if (runtime_enabled)
8318                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8319         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8320
8321         for_each_online_cpu(i) {
8322                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8323                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8324
8325                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8326                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8327                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8328
8329                 if (cfs_rq->throttled)
8330                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8331                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8332         }
8333         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8334                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8335 out_unlock:
8336         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8337         put_online_cpus();
8338
8339         return ret;
8340 }
8341
8342 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8343 {
8344         u64 quota, period;
8345
8346         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8347         if (cfs_quota_us < 0)
8348                 quota = RUNTIME_INF;
8349         else
8350                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8351
8352         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8353 }
8354
8355 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8356 {
8357         u64 quota_us;
8358
8359         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8360                 return -1;
8361
8362         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8363         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8364
8365         return quota_us;
8366 }
8367
8368 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8369 {
8370         u64 quota, period;
8371
8372         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8373         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8374
8375         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8376 }
8377
8378 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8379 {
8380         u64 cfs_period_us;
8381
8382         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8383         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8384
8385         return cfs_period_us;
8386 }
8387
8388 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8389                                   struct cftype *cft)
8390 {
8391         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8392 }
8393
8394 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8395                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8396 {
8397         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8398 }
8399
8400 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8401                                    struct cftype *cft)
8402 {
8403         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8404 }
8405
8406 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8407                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8408 {
8409         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8410 }
8411
8412 struct cfs_schedulable_data {
8413         struct task_group *tg;
8414         u64 period, quota;
8415 };
8416
8417 /*
8418  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8419  * note: units are usecs
8420  */
8421 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8422                                struct cfs_schedulable_data *d)
8423 {
8424         u64 quota, period;
8425
8426         if (tg == d->tg) {
8427                 period = d->period;
8428                 quota = d->quota;
8429         } else {
8430                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8431                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8432         }
8433
8434         /* note: these should typically be equivalent */
8435         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8436                 return RUNTIME_INF;
8437
8438         return to_ratio(period, quota);
8439 }
8440
8441 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8442 {
8443         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8444         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8445         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8446
8447         if (!tg->parent) {
8448                 quota = RUNTIME_INF;
8449         } else {
8450                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8451
8452                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8453                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8454
8455                 /*
8456                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8457                  * limit is set
8458                  */
8459                 if (quota == RUNTIME_INF)
8460                         quota = parent_quota;
8461                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8462                         return -EINVAL;
8463         }
8464         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8465
8466         return 0;
8467 }
8468
8469 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8470 {
8471         int ret;
8472         struct cfs_schedulable_data data = {
8473                 .tg = tg,
8474                 .period = period,
8475                 .quota = quota,
8476         };
8477
8478         if (quota != RUNTIME_INF) {
8479                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8480                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8481         }
8482
8483         rcu_read_lock();
8484         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8485         rcu_read_unlock();
8486
8487         return ret;
8488 }
8489
8490 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8491 {
8492         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8493         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8494
8495         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8496         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8497         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8498
8499         return 0;
8500 }
8501 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8502 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8503
8504 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8505 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8506                                 struct cftype *cft, s64 val)
8507 {
8508         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8509 }
8510
8511 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8512                                struct cftype *cft)
8513 {
8514         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8515 }
8516
8517 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8518                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8519 {
8520         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8521 }
8522
8523 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8524                                    struct cftype *cft)
8525 {
8526         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8527 }
8528 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8529
8530 static struct cftype cpu_files[] = {
8531 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8532         {
8533                 .name = "shares",
8534                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8535                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8536         },
8537 #endif
8538 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8539         {
8540                 .name = "cfs_quota_us",
8541                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8542                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8543         },
8544         {
8545                 .name = "cfs_period_us",
8546                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8547                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8548         },
8549         {
8550                 .name = "stat",
8551                 .seq_show = cpu_stats_show,
8552         },
8553 #endif
8554 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8555         {
8556                 .name = "rt_runtime_us",
8557                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8558                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8559         },
8560         {
8561                 .name = "rt_period_us",
8562                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8563                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8564         },
8565 #endif
8566         { }     /* terminate */
8567 };
8568
8569 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8570         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8571         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8572         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8573         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8574         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8575         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8576         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8577         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8578         .legacy_cftypes = cpu_files,
8579         .early_init     = 1,
8580 };
8581
8582 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8583
8584 void dump_cpu_task(int cpu)
8585 {
8586         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8587         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8588 }