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