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