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