sched: Teach scheduler to understand TASK_ON_RQ_MIGRATING state
[linux-2.6-block.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 #ifdef smp_mb__before_atomic
94 void __smp_mb__before_atomic(void)
95 {
96         smp_mb__before_atomic();
97 }
98 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__before_atomic);
99 #endif
100
101 #ifdef smp_mb__after_atomic
102 void __smp_mb__after_atomic(void)
103 {
104         smp_mb__after_atomic();
105 }
106 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__after_atomic);
107 #endif
108
109 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
110 {
111         unsigned long delta;
112         ktime_t soft, hard, now;
113
114         for (;;) {
115                 if (hrtimer_active(period_timer))
116                         break;
117
118                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
119                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
120
121                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
122                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
123                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
124                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
125                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
126         }
127 }
128
129 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
130 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
131
132 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
133
134 void update_rq_clock(struct rq *rq)
135 {
136         s64 delta;
137
138         if (rq->skip_clock_update > 0)
139                 return;
140
141         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
142         if (delta < 0)
143                 return;
144         rq->clock += delta;
145         update_rq_clock_task(rq, delta);
146 }
147
148 /*
149  * Debugging: various feature bits
150  */
151
152 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
153         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
154
155 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
156 #include "features.h"
157         0;
158
159 #undef SCHED_FEAT
160
161 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
162 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
163         #name ,
164
165 static const char * const sched_feat_names[] = {
166 #include "features.h"
167 };
168
169 #undef SCHED_FEAT
170
171 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
172 {
173         int i;
174
175         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
176                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
177                         seq_puts(m, "NO_");
178                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
179         }
180         seq_puts(m, "\n");
181
182         return 0;
183 }
184
185 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
186
187 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
188 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
189
190 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
191         jump_label_key__##enabled ,
192
193 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
194 #include "features.h"
195 };
196
197 #undef SCHED_FEAT
198
199 static void sched_feat_disable(int i)
200 {
201         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
202                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
203 }
204
205 static void sched_feat_enable(int i)
206 {
207         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
208                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
209 }
210 #else
211 static void sched_feat_disable(int i) { };
212 static void sched_feat_enable(int i) { };
213 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
214
215 static int sched_feat_set(char *cmp)
216 {
217         int i;
218         int neg = 0;
219
220         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
221                 neg = 1;
222                 cmp += 3;
223         }
224
225         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
226                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
227                         if (neg) {
228                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
229                                 sched_feat_disable(i);
230                         } else {
231                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
232                                 sched_feat_enable(i);
233                         }
234                         break;
235                 }
236         }
237
238         return i;
239 }
240
241 static ssize_t
242 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
243                 size_t cnt, loff_t *ppos)
244 {
245         char buf[64];
246         char *cmp;
247         int i;
248         struct inode *inode;
249
250         if (cnt > 63)
251                 cnt = 63;
252
253         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
254                 return -EFAULT;
255
256         buf[cnt] = 0;
257         cmp = strstrip(buf);
258
259         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
260         inode = file_inode(filp);
261         mutex_lock(&inode->i_mutex);
262         i = sched_feat_set(cmp);
263         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
264         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
265                 return -EINVAL;
266
267         *ppos += cnt;
268
269         return cnt;
270 }
271
272 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
273 {
274         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
275 }
276
277 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
278         .open           = sched_feat_open,
279         .write          = sched_feat_write,
280         .read           = seq_read,
281         .llseek         = seq_lseek,
282         .release        = single_release,
283 };
284
285 static __init int sched_init_debug(void)
286 {
287         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
288                         &sched_feat_fops);
289
290         return 0;
291 }
292 late_initcall(sched_init_debug);
293 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
294
295 /*
296  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
297  * Limited because this is done with IRQs disabled.
298  */
299 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
300
301 /*
302  * period over which we average the RT time consumption, measured
303  * in ms.
304  *
305  * default: 1s
306  */
307 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
308
309 /*
310  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
311  * default: 1s
312  */
313 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
314
315 __read_mostly int scheduler_running;
316
317 /*
318  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
319  * default: 0.95s
320  */
321 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
322
323 /*
324  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
325  */
326 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
327         __acquires(rq->lock)
328 {
329         struct rq *rq;
330
331         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
332
333         for (;;) {
334                 rq = task_rq(p);
335                 raw_spin_lock(&rq->lock);
336                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
337                         return rq;
338                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
339
340                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
341                         cpu_relax();
342         }
343 }
344
345 /*
346  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
347  */
348 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
349         __acquires(p->pi_lock)
350         __acquires(rq->lock)
351 {
352         struct rq *rq;
353
354         for (;;) {
355                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
356                 rq = task_rq(p);
357                 raw_spin_lock(&rq->lock);
358                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
359                         return rq;
360                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
361                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
362
363                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
364                         cpu_relax();
365         }
366 }
367
368 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
369         __releases(rq->lock)
370 {
371         raw_spin_unlock(&rq->lock);
372 }
373
374 static inline void
375 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
376         __releases(rq->lock)
377         __releases(p->pi_lock)
378 {
379         raw_spin_unlock(&rq->lock);
380         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
381 }
382
383 /*
384  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
385  */
386 static struct rq *this_rq_lock(void)
387         __acquires(rq->lock)
388 {
389         struct rq *rq;
390
391         local_irq_disable();
392         rq = this_rq();
393         raw_spin_lock(&rq->lock);
394
395         return rq;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
399 /*
400  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
401  */
402
403 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
404 {
405         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
406                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
407 }
408
409 /*
410  * High-resolution timer tick.
411  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
412  */
413 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
414 {
415         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
416
417         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
418
419         raw_spin_lock(&rq->lock);
420         update_rq_clock(rq);
421         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
422         raw_spin_unlock(&rq->lock);
423
424         return HRTIMER_NORESTART;
425 }
426
427 #ifdef CONFIG_SMP
428
429 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
430 {
431         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
432         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
433
434         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
435 }
436
437 /*
438  * called from hardirq (IPI) context
439  */
440 static void __hrtick_start(void *arg)
441 {
442         struct rq *rq = arg;
443
444         raw_spin_lock(&rq->lock);
445         __hrtick_restart(rq);
446         rq->hrtick_csd_pending = 0;
447         raw_spin_unlock(&rq->lock);
448 }
449
450 /*
451  * Called to set the hrtick timer state.
452  *
453  * called with rq->lock held and irqs disabled
454  */
455 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
456 {
457         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
458         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
459
460         hrtimer_set_expires(timer, time);
461
462         if (rq == this_rq()) {
463                 __hrtick_restart(rq);
464         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
465                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
466                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
467         }
468 }
469
470 static int
471 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
472 {
473         int cpu = (int)(long)hcpu;
474
475         switch (action) {
476         case CPU_UP_CANCELED:
477         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
478         case CPU_DOWN_PREPARE:
479         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
480         case CPU_DEAD:
481         case CPU_DEAD_FROZEN:
482                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
483                 return NOTIFY_OK;
484         }
485
486         return NOTIFY_DONE;
487 }
488
489 static __init void init_hrtick(void)
490 {
491         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
492 }
493 #else
494 /*
495  * Called to set the hrtick timer state.
496  *
497  * called with rq->lock held and irqs disabled
498  */
499 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
500 {
501         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
502                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
503 }
504
505 static inline void init_hrtick(void)
506 {
507 }
508 #endif /* CONFIG_SMP */
509
510 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
511 {
512 #ifdef CONFIG_SMP
513         rq->hrtick_csd_pending = 0;
514
515         rq->hrtick_csd.flags = 0;
516         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
517         rq->hrtick_csd.info = rq;
518 #endif
519
520         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
521         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
522 }
523 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
524 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
525 {
526 }
527
528 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
529 {
530 }
531
532 static inline void init_hrtick(void)
533 {
534 }
535 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
536
537 /*
538  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
539  */
540 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
541 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
542         for (;;) {                                                      \
543                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
544                 if (__old == __val)                                     \
545                         break;                                          \
546                 __val = __old;                                          \
547         }                                                               \
548         __old;                                                          \
549 })
550
551 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
552 /*
553  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
554  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
555  * spurious IPIs.
556  */
557 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
558 {
559         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
560         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
561 }
562
563 /*
564  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
565  *
566  * If this returns true, then the idle task promises to call
567  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
568  */
569 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
570 {
571         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
572         typeof(ti->flags) old, val = ACCESS_ONCE(ti->flags);
573
574         for (;;) {
575                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
576                         return false;
577                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
578                         return true;
579                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
580                 if (old == val)
581                         break;
582                 val = old;
583         }
584         return true;
585 }
586
587 #else
588 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
589 {
590         set_tsk_need_resched(p);
591         return true;
592 }
593
594 #ifdef CONFIG_SMP
595 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
596 {
597         return false;
598 }
599 #endif
600 #endif
601
602 /*
603  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
604  *
605  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
606  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
607  * the target CPU.
608  */
609 void resched_curr(struct rq *rq)
610 {
611         struct task_struct *curr = rq->curr;
612         int cpu;
613
614         lockdep_assert_held(&rq->lock);
615
616         if (test_tsk_need_resched(curr))
617                 return;
618
619         cpu = cpu_of(rq);
620
621         if (cpu == smp_processor_id()) {
622                 set_tsk_need_resched(curr);
623                 set_preempt_need_resched();
624                 return;
625         }
626
627         if (set_nr_and_not_polling(curr))
628                 smp_send_reschedule(cpu);
629         else
630                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
631 }
632
633 void resched_cpu(int cpu)
634 {
635         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
636         unsigned long flags;
637
638         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
639                 return;
640         resched_curr(rq);
641         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
642 }
643
644 #ifdef CONFIG_SMP
645 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
646 /*
647  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
648  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
649  *
650  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
651  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
652  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
653  */
654 int get_nohz_timer_target(int pinned)
655 {
656         int cpu = smp_processor_id();
657         int i;
658         struct sched_domain *sd;
659
660         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
661                 return cpu;
662
663         rcu_read_lock();
664         for_each_domain(cpu, sd) {
665                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
666                         if (!idle_cpu(i)) {
667                                 cpu = i;
668                                 goto unlock;
669                         }
670                 }
671         }
672 unlock:
673         rcu_read_unlock();
674         return cpu;
675 }
676 /*
677  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
678  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
679  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
680  * idle system the next event might even be infinite time into the
681  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
682  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
683  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
684  * wheel for the next timer event.
685  */
686 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
687 {
688         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
689
690         if (cpu == smp_processor_id())
691                 return;
692
693         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
694                 smp_send_reschedule(cpu);
695         else
696                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
697 }
698
699 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
700 {
701         /*
702          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
703          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
704          * If needed we can still optimize that later with an
705          * empty IRQ.
706          */
707         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
708                 if (cpu != smp_processor_id() ||
709                     tick_nohz_tick_stopped())
710                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
711                 return true;
712         }
713
714         return false;
715 }
716
717 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
718 {
719         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
720                 wake_up_idle_cpu(cpu);
721 }
722
723 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
724 {
725         int cpu = smp_processor_id();
726
727         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
728                 return false;
729
730         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
731                 return true;
732
733         /*
734          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
735          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
736          */
737         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
738         return false;
739 }
740
741 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
742
743 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
744 {
745         return false;
746 }
747
748 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
749
750 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
751 bool sched_can_stop_tick(void)
752 {
753         /*
754          * More than one running task need preemption.
755          * nr_running update is assumed to be visible
756          * after IPI is sent from wakers.
757          */
758         if (this_rq()->nr_running > 1)
759                 return false;
760
761         return true;
762 }
763 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
764
765 void sched_avg_update(struct rq *rq)
766 {
767         s64 period = sched_avg_period();
768
769         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
770                 /*
771                  * Inline assembly required to prevent the compiler
772                  * optimising this loop into a divmod call.
773                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
774                  */
775                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
776                 rq->age_stamp += period;
777                 rq->rt_avg /= 2;
778         }
779 }
780
781 #endif /* CONFIG_SMP */
782
783 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
784                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
785 /*
786  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
787  * node and @up when leaving it for the final time.
788  *
789  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
790  */
791 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
792                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
793 {
794         struct task_group *parent, *child;
795         int ret;
796
797         parent = from;
798
799 down:
800         ret = (*down)(parent, data);
801         if (ret)
802                 goto out;
803         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
804                 parent = child;
805                 goto down;
806
807 up:
808                 continue;
809         }
810         ret = (*up)(parent, data);
811         if (ret || parent == from)
812                 goto out;
813
814         child = parent;
815         parent = parent->parent;
816         if (parent)
817                 goto up;
818 out:
819         return ret;
820 }
821
822 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
823 {
824         return 0;
825 }
826 #endif
827
828 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
829 {
830         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
831         struct load_weight *load = &p->se.load;
832
833         /*
834          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
835          */
836         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
837                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
838                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
839                 return;
840         }
841
842         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
843         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
844 }
845
846 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
847 {
848         update_rq_clock(rq);
849         sched_info_queued(rq, p);
850         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
851 }
852
853 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
854 {
855         update_rq_clock(rq);
856         sched_info_dequeued(rq, p);
857         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
858 }
859
860 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
861 {
862         if (task_contributes_to_load(p))
863                 rq->nr_uninterruptible--;
864
865         enqueue_task(rq, p, flags);
866 }
867
868 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
869 {
870         if (task_contributes_to_load(p))
871                 rq->nr_uninterruptible++;
872
873         dequeue_task(rq, p, flags);
874 }
875
876 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
877 {
878 /*
879  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
880  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
881  */
882 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
883         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
884 #endif
885 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
886         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
887
888         /*
889          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
890          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
891          * {soft,}irq region.
892          *
893          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
894          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
895          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
896          * monotonic.
897          *
898          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
899          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
900          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
901          * atomic ops.
902          */
903         if (irq_delta > delta)
904                 irq_delta = delta;
905
906         rq->prev_irq_time += irq_delta;
907         delta -= irq_delta;
908 #endif
909 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
910         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
911                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
912                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
913
914                 if (unlikely(steal > delta))
915                         steal = delta;
916
917                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
918                 delta -= steal;
919         }
920 #endif
921
922         rq->clock_task += delta;
923
924 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
925         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
926                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
927 #endif
928 }
929
930 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
931 {
932         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
933         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
934
935         if (stop) {
936                 /*
937                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
938                  * userspace knows about and won't get confused about.
939                  *
940                  * Also, it will make PI more or less work without too
941                  * much confusion -- but then, stop work should not
942                  * rely on PI working anyway.
943                  */
944                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
945
946                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
947         }
948
949         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
950
951         if (old_stop) {
952                 /*
953                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
954                  * it can die in pieces.
955                  */
956                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
957         }
958 }
959
960 /*
961  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
962  */
963 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
964 {
965         return p->static_prio;
966 }
967
968 /*
969  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
970  * without taking RT-inheritance into account. Might be
971  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
972  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
973  * estimator recalculates.
974  */
975 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
976 {
977         int prio;
978
979         if (task_has_dl_policy(p))
980                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
981         else if (task_has_rt_policy(p))
982                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
983         else
984                 prio = __normal_prio(p);
985         return prio;
986 }
987
988 /*
989  * Calculate the current priority, i.e. the priority
990  * taken into account by the scheduler. This value might
991  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
992  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
993  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
994  */
995 static int effective_prio(struct task_struct *p)
996 {
997         p->normal_prio = normal_prio(p);
998         /*
999          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1000          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1001          * to the normal priority:
1002          */
1003         if (!rt_prio(p->prio))
1004                 return p->normal_prio;
1005         return p->prio;
1006 }
1007
1008 /**
1009  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1010  * @p: the task in question.
1011  *
1012  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1013  */
1014 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1015 {
1016         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1017 }
1018
1019 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1020                                        const struct sched_class *prev_class,
1021                                        int oldprio)
1022 {
1023         if (prev_class != p->sched_class) {
1024                 if (prev_class->switched_from)
1025                         prev_class->switched_from(rq, p);
1026                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1027         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1028                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1029 }
1030
1031 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1032 {
1033         const struct sched_class *class;
1034
1035         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1036                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1037         } else {
1038                 for_each_class(class) {
1039                         if (class == rq->curr->sched_class)
1040                                 break;
1041                         if (class == p->sched_class) {
1042                                 resched_curr(rq);
1043                                 break;
1044                         }
1045                 }
1046         }
1047
1048         /*
1049          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1050          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1051          */
1052         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1053                 rq->skip_clock_update = 1;
1054 }
1055
1056 #ifdef CONFIG_SMP
1057 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1058 {
1059 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1060         /*
1061          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1062          * ttwu() will sort out the placement.
1063          */
1064         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1065                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
1066
1067 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1068         /*
1069          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1070          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1071          *
1072          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1073          * see task_group().
1074          *
1075          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1076          * task_rq_lock().
1077          */
1078         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1079                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1080 #endif
1081 #endif
1082
1083         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1084
1085         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1086                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1087                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1088                 p->se.nr_migrations++;
1089                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1090         }
1091
1092         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1093 }
1094
1095 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1096 {
1097         if (task_on_rq_queued(p)) {
1098                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1099
1100                 src_rq = task_rq(p);
1101                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1102
1103                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1104                 set_task_cpu(p, cpu);
1105                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1106                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1107         } else {
1108                 /*
1109                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1110                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1111                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1112                  */
1113                 p->wake_cpu = cpu;
1114         }
1115 }
1116
1117 struct migration_swap_arg {
1118         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1119         int src_cpu, dst_cpu;
1120 };
1121
1122 static int migrate_swap_stop(void *data)
1123 {
1124         struct migration_swap_arg *arg = data;
1125         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1126         int ret = -EAGAIN;
1127
1128         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1129         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1130
1131         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1132                         &arg->dst_task->pi_lock);
1133         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1134         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1135                 goto unlock;
1136
1137         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1138                 goto unlock;
1139
1140         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1141                 goto unlock;
1142
1143         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1144                 goto unlock;
1145
1146         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1147         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1148
1149         ret = 0;
1150
1151 unlock:
1152         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1153         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1154         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1155
1156         return ret;
1157 }
1158
1159 /*
1160  * Cross migrate two tasks
1161  */
1162 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1163 {
1164         struct migration_swap_arg arg;
1165         int ret = -EINVAL;
1166
1167         arg = (struct migration_swap_arg){
1168                 .src_task = cur,
1169                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1170                 .dst_task = p,
1171                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1172         };
1173
1174         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1175                 goto out;
1176
1177         /*
1178          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1179          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1180          */
1181         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1182                 goto out;
1183
1184         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1185                 goto out;
1186
1187         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1188                 goto out;
1189
1190         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1191         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1192
1193 out:
1194         return ret;
1195 }
1196
1197 struct migration_arg {
1198         struct task_struct *task;
1199         int dest_cpu;
1200 };
1201
1202 static int migration_cpu_stop(void *data);
1203
1204 /*
1205  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1206  *
1207  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1208  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1209  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1210  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1211  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1212  * @p has remained unscheduled the whole time.
1213  *
1214  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1215  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1216  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1217  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1218  * waiting to become inactive.
1219  */
1220 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1221 {
1222         unsigned long flags;
1223         int running, queued;
1224         unsigned long ncsw;
1225         struct rq *rq;
1226
1227         for (;;) {
1228                 /*
1229                  * We do the initial early heuristics without holding
1230                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1231                  * the runqueue lock when things look like they will
1232                  * work out!
1233                  */
1234                 rq = task_rq(p);
1235
1236                 /*
1237                  * If the task is actively running on another CPU
1238                  * still, just relax and busy-wait without holding
1239                  * any locks.
1240                  *
1241                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1242                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1243                  * But we don't care, since "task_running()" will
1244                  * return false if the runqueue has changed and p
1245                  * is actually now running somewhere else!
1246                  */
1247                 while (task_running(rq, p)) {
1248                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1249                                 return 0;
1250                         cpu_relax();
1251                 }
1252
1253                 /*
1254                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1255                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1256                  * just go back and repeat.
1257                  */
1258                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1259                 trace_sched_wait_task(p);
1260                 running = task_running(rq, p);
1261                 queued = task_on_rq_queued(p);
1262                 ncsw = 0;
1263                 if (!match_state || p->state == match_state)
1264                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1265                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1266
1267                 /*
1268                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1269                  */
1270                 if (unlikely(!ncsw))
1271                         break;
1272
1273                 /*
1274                  * Was it really running after all now that we
1275                  * checked with the proper locks actually held?
1276                  *
1277                  * Oops. Go back and try again..
1278                  */
1279                 if (unlikely(running)) {
1280                         cpu_relax();
1281                         continue;
1282                 }
1283
1284                 /*
1285                  * It's not enough that it's not actively running,
1286                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1287                  * preempted!
1288                  *
1289                  * So if it was still runnable (but just not actively
1290                  * running right now), it's preempted, and we should
1291                  * yield - it could be a while.
1292                  */
1293                 if (unlikely(queued)) {
1294                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1295
1296                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1297                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1298                         continue;
1299                 }
1300
1301                 /*
1302                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1303                  * runnable, which means that it will never become
1304                  * running in the future either. We're all done!
1305                  */
1306                 break;
1307         }
1308
1309         return ncsw;
1310 }
1311
1312 /***
1313  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1314  * @p: the to-be-kicked thread
1315  *
1316  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1317  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1318  *
1319  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1320  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1321  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1322  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1323  * achieved as well.
1324  */
1325 void kick_process(struct task_struct *p)
1326 {
1327         int cpu;
1328
1329         preempt_disable();
1330         cpu = task_cpu(p);
1331         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1332                 smp_send_reschedule(cpu);
1333         preempt_enable();
1334 }
1335 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1336 #endif /* CONFIG_SMP */
1337
1338 #ifdef CONFIG_SMP
1339 /*
1340  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1341  */
1342 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1343 {
1344         int nid = cpu_to_node(cpu);
1345         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1346         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1347         int dest_cpu;
1348
1349         /*
1350          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1351          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1352          * select the cpu on the other node.
1353          */
1354         if (nid != -1) {
1355                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1356
1357                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1358                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1359                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1360                                 continue;
1361                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1362                                 continue;
1363                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1364                                 return dest_cpu;
1365                 }
1366         }
1367
1368         for (;;) {
1369                 /* Any allowed, online CPU? */
1370                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1371                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1372                                 continue;
1373                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1374                                 continue;
1375                         goto out;
1376                 }
1377
1378                 switch (state) {
1379                 case cpuset:
1380                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1381                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1382                         state = possible;
1383                         break;
1384
1385                 case possible:
1386                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1387                         state = fail;
1388                         break;
1389
1390                 case fail:
1391                         BUG();
1392                         break;
1393                 }
1394         }
1395
1396 out:
1397         if (state != cpuset) {
1398                 /*
1399                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1400                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1401                  * leave kernel.
1402                  */
1403                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1404                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1405                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1406                 }
1407         }
1408
1409         return dest_cpu;
1410 }
1411
1412 /*
1413  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1414  */
1415 static inline
1416 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1417 {
1418         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1419
1420         /*
1421          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1422          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1423          * cpu.
1424          *
1425          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1426          *
1427          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1428          *   not worry about this generic constraint ]
1429          */
1430         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1431                      !cpu_online(cpu)))
1432                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1433
1434         return cpu;
1435 }
1436
1437 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1438 {
1439         s64 diff = sample - *avg;
1440         *avg += diff >> 3;
1441 }
1442 #endif
1443
1444 static void
1445 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1446 {
1447 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1448         struct rq *rq = this_rq();
1449
1450 #ifdef CONFIG_SMP
1451         int this_cpu = smp_processor_id();
1452
1453         if (cpu == this_cpu) {
1454                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1455                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1456         } else {
1457                 struct sched_domain *sd;
1458
1459                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1460                 rcu_read_lock();
1461                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1462                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1463                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1464                                 break;
1465                         }
1466                 }
1467                 rcu_read_unlock();
1468         }
1469
1470         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1471                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1472
1473 #endif /* CONFIG_SMP */
1474
1475         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1476         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1477
1478         if (wake_flags & WF_SYNC)
1479                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1480
1481 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1482 }
1483
1484 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1485 {
1486         activate_task(rq, p, en_flags);
1487         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1488
1489         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1490         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1491                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1496  */
1497 static void
1498 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1499 {
1500         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1501         trace_sched_wakeup(p, true);
1502
1503         p->state = TASK_RUNNING;
1504 #ifdef CONFIG_SMP
1505         if (p->sched_class->task_woken)
1506                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1507
1508         if (rq->idle_stamp) {
1509                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1510                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1511
1512                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1513
1514                 if (rq->avg_idle > max)
1515                         rq->avg_idle = max;
1516
1517                 rq->idle_stamp = 0;
1518         }
1519 #endif
1520 }
1521
1522 static void
1523 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1524 {
1525 #ifdef CONFIG_SMP
1526         if (p->sched_contributes_to_load)
1527                 rq->nr_uninterruptible--;
1528 #endif
1529
1530         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1531         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1536  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1537  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1538  * the task is still ->on_rq.
1539  */
1540 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1541 {
1542         struct rq *rq;
1543         int ret = 0;
1544
1545         rq = __task_rq_lock(p);
1546         if (task_on_rq_queued(p)) {
1547                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1548                 update_rq_clock(rq);
1549                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1550                 ret = 1;
1551         }
1552         __task_rq_unlock(rq);
1553
1554         return ret;
1555 }
1556
1557 #ifdef CONFIG_SMP
1558 void sched_ttwu_pending(void)
1559 {
1560         struct rq *rq = this_rq();
1561         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1562         struct task_struct *p;
1563         unsigned long flags;
1564
1565         if (!llist)
1566                 return;
1567
1568         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1569
1570         while (llist) {
1571                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1572                 llist = llist_next(llist);
1573                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1574         }
1575
1576         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1577 }
1578
1579 void scheduler_ipi(void)
1580 {
1581         /*
1582          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1583          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1584          * this IPI.
1585          */
1586         preempt_fold_need_resched();
1587
1588         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1589                 return;
1590
1591         /*
1592          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1593          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1594          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1595          * we do call them.
1596          *
1597          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1598          * properly.
1599          *
1600          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1601          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1602          * somewhat pessimize the simple resched case.
1603          */
1604         irq_enter();
1605         sched_ttwu_pending();
1606
1607         /*
1608          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1609          */
1610         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1611                 this_rq()->idle_balance = 1;
1612                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1613         }
1614         irq_exit();
1615 }
1616
1617 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1618 {
1619         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1620
1621         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1622                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1623                         smp_send_reschedule(cpu);
1624                 else
1625                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1626         }
1627 }
1628
1629 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1630 {
1631         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1632 }
1633 #endif /* CONFIG_SMP */
1634
1635 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1636 {
1637         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1638
1639 #if defined(CONFIG_SMP)
1640         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1641                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1642                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1643                 return;
1644         }
1645 #endif
1646
1647         raw_spin_lock(&rq->lock);
1648         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1649         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1650 }
1651
1652 /**
1653  * try_to_wake_up - wake up a thread
1654  * @p: the thread to be awakened
1655  * @state: the mask of task states that can be woken
1656  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1657  *
1658  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1659  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1660  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1661  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1662  * runnable without the overhead of this.
1663  *
1664  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1665  * or @state didn't match @p's state.
1666  */
1667 static int
1668 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1669 {
1670         unsigned long flags;
1671         int cpu, success = 0;
1672
1673         /*
1674          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1675          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1676          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1677          * set_current_state() the waiting thread does.
1678          */
1679         smp_mb__before_spinlock();
1680         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1681         if (!(p->state & state))
1682                 goto out;
1683
1684         success = 1; /* we're going to change ->state */
1685         cpu = task_cpu(p);
1686
1687         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1688                 goto stat;
1689
1690 #ifdef CONFIG_SMP
1691         /*
1692          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1693          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1694          */
1695         while (p->on_cpu)
1696                 cpu_relax();
1697         /*
1698          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1699          */
1700         smp_rmb();
1701
1702         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1703         p->state = TASK_WAKING;
1704
1705         if (p->sched_class->task_waking)
1706                 p->sched_class->task_waking(p);
1707
1708         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1709         if (task_cpu(p) != cpu) {
1710                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1711                 set_task_cpu(p, cpu);
1712         }
1713 #endif /* CONFIG_SMP */
1714
1715         ttwu_queue(p, cpu);
1716 stat:
1717         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1718 out:
1719         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1720
1721         return success;
1722 }
1723
1724 /**
1725  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1726  * @p: the thread to be awakened
1727  *
1728  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1729  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1730  * the current task.
1731  */
1732 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1733 {
1734         struct rq *rq = task_rq(p);
1735
1736         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1737             WARN_ON_ONCE(p == current))
1738                 return;
1739
1740         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1741
1742         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1743                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1744                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1745                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1746         }
1747
1748         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1749                 goto out;
1750
1751         if (!task_on_rq_queued(p))
1752                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1753
1754         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1755         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1756 out:
1757         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1758 }
1759
1760 /**
1761  * wake_up_process - Wake up a specific process
1762  * @p: The process to be woken up.
1763  *
1764  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1765  * processes.
1766  *
1767  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1768  *
1769  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1770  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1771  */
1772 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1773 {
1774         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1775         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1776 }
1777 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1778
1779 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1780 {
1781         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1782 }
1783
1784 /*
1785  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1786  * p is forked by current.
1787  *
1788  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1789  */
1790 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1791 {
1792         p->on_rq                        = 0;
1793
1794         p->se.on_rq                     = 0;
1795         p->se.exec_start                = 0;
1796         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1797         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1798         p->se.nr_migrations             = 0;
1799         p->se.vruntime                  = 0;
1800         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1801
1802 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1803         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1804 #endif
1805
1806         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1807         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1808         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1809         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1810         p->dl.dl_period = 0;
1811         p->dl.flags = 0;
1812
1813         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1814
1815 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1816         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1817 #endif
1818
1819 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1820         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1821                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1822                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1823         }
1824
1825         if (clone_flags & CLONE_VM)
1826                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1827         else
1828                 p->numa_preferred_nid = -1;
1829
1830         p->node_stamp = 0ULL;
1831         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1832         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1833         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1834         p->numa_faults_memory = NULL;
1835         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1836         p->last_task_numa_placement = 0;
1837         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1838
1839         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1840         p->numa_group = NULL;
1841 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1842 }
1843
1844 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1845 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1846 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1847 {
1848         if (enabled)
1849                 sched_feat_set("NUMA");
1850         else
1851                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1852 }
1853 #else
1854 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1855
1856 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1857 {
1858         numabalancing_enabled = enabled;
1859 }
1860 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1861
1862 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1863 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1864                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1865 {
1866         struct ctl_table t;
1867         int err;
1868         int state = numabalancing_enabled;
1869
1870         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1871                 return -EPERM;
1872
1873         t = *table;
1874         t.data = &state;
1875         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1876         if (err < 0)
1877                 return err;
1878         if (write)
1879                 set_numabalancing_state(state);
1880         return err;
1881 }
1882 #endif
1883 #endif
1884
1885 /*
1886  * fork()/clone()-time setup:
1887  */
1888 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1889 {
1890         unsigned long flags;
1891         int cpu = get_cpu();
1892
1893         __sched_fork(clone_flags, p);
1894         /*
1895          * We mark the process as running here. This guarantees that
1896          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1897          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1898          */
1899         p->state = TASK_RUNNING;
1900
1901         /*
1902          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1903          */
1904         p->prio = current->normal_prio;
1905
1906         /*
1907          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1908          */
1909         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1910                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1911                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1912                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1913                         p->rt_priority = 0;
1914                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1915                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1916
1917                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1918                 set_load_weight(p);
1919
1920                 /*
1921                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1922                  * fulfilled its duty:
1923                  */
1924                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1925         }
1926
1927         if (dl_prio(p->prio)) {
1928                 put_cpu();
1929                 return -EAGAIN;
1930         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1931                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1932         } else {
1933                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1934         }
1935
1936         if (p->sched_class->task_fork)
1937                 p->sched_class->task_fork(p);
1938
1939         /*
1940          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1941          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1942          * is ran before sched_fork().
1943          *
1944          * Silence PROVE_RCU.
1945          */
1946         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1947         set_task_cpu(p, cpu);
1948         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1949
1950 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1951         if (likely(sched_info_on()))
1952                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1953 #endif
1954 #if defined(CONFIG_SMP)
1955         p->on_cpu = 0;
1956 #endif
1957         init_task_preempt_count(p);
1958 #ifdef CONFIG_SMP
1959         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1960         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1961 #endif
1962
1963         put_cpu();
1964         return 0;
1965 }
1966
1967 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1968 {
1969         if (runtime == RUNTIME_INF)
1970                 return 1ULL << 20;
1971
1972         /*
1973          * Doing this here saves a lot of checks in all
1974          * the calling paths, and returning zero seems
1975          * safe for them anyway.
1976          */
1977         if (period == 0)
1978                 return 0;
1979
1980         return div64_u64(runtime << 20, period);
1981 }
1982
1983 #ifdef CONFIG_SMP
1984 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1985 {
1986         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1987 }
1988
1989 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1990 {
1991         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1992         int cpus = 0;
1993
1994         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1995                 cpus++;
1996
1997         return cpus;
1998 }
1999 #else
2000 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2001 {
2002         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2003 }
2004
2005 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2006 {
2007         return 1;
2008 }
2009 #endif
2010
2011 static inline
2012 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2013 {
2014         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
2015 }
2016
2017 static inline
2018 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2019 {
2020         dl_b->total_bw += tsk_bw;
2021 }
2022
2023 static inline
2024 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
2025 {
2026         return dl_b->bw != -1 &&
2027                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
2028 }
2029
2030 /*
2031  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2032  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2033  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2034  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2035  *
2036  * This function is called while holding p's rq->lock.
2037  */
2038 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2039                        const struct sched_attr *attr)
2040 {
2041
2042         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2043         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2044         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2045         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2046         int cpus, err = -1;
2047
2048         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2049                 return 0;
2050
2051         /*
2052          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2053          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2054          * allocated bandwidth of the container.
2055          */
2056         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2057         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2058         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2059             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2060                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2061                 err = 0;
2062         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2063                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2064                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2065                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2066                 err = 0;
2067         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2068                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2069                 err = 0;
2070         }
2071         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2072
2073         return err;
2074 }
2075
2076 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2077
2078 /*
2079  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2080  *
2081  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2082  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2083  * on the runqueue and wakes it.
2084  */
2085 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2086 {
2087         unsigned long flags;
2088         struct rq *rq;
2089
2090         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2091 #ifdef CONFIG_SMP
2092         /*
2093          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2094          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2095          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2096          */
2097         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2098 #endif
2099
2100         /* Initialize new task's runnable average */
2101         init_task_runnable_average(p);
2102         rq = __task_rq_lock(p);
2103         activate_task(rq, p, 0);
2104         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2105         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2106         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2107 #ifdef CONFIG_SMP
2108         if (p->sched_class->task_woken)
2109                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2110 #endif
2111         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2112 }
2113
2114 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2115
2116 /**
2117  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2118  * @notifier: notifier struct to register
2119  */
2120 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2121 {
2122         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2123 }
2124 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2125
2126 /**
2127  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2128  * @notifier: notifier struct to unregister
2129  *
2130  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2131  */
2132 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2133 {
2134         hlist_del(&notifier->link);
2135 }
2136 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2137
2138 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2139 {
2140         struct preempt_notifier *notifier;
2141
2142         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2143                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2144 }
2145
2146 static void
2147 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2148                                  struct task_struct *next)
2149 {
2150         struct preempt_notifier *notifier;
2151
2152         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2153                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2154 }
2155
2156 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2157
2158 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2159 {
2160 }
2161
2162 static void
2163 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2164                                  struct task_struct *next)
2165 {
2166 }
2167
2168 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2169
2170 /**
2171  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2172  * @rq: the runqueue preparing to switch
2173  * @prev: the current task that is being switched out
2174  * @next: the task we are going to switch to.
2175  *
2176  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2177  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2178  * switch.
2179  *
2180  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2181  * hooks.
2182  */
2183 static inline void
2184 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2185                     struct task_struct *next)
2186 {
2187         trace_sched_switch(prev, next);
2188         sched_info_switch(rq, prev, next);
2189         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2190         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2191         prepare_lock_switch(rq, next);
2192         prepare_arch_switch(next);
2193 }
2194
2195 /**
2196  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2197  * @rq: runqueue associated with task-switch
2198  * @prev: the thread we just switched away from.
2199  *
2200  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2201  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2202  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2203  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2204  *
2205  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2206  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2207  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2208  * details.)
2209  */
2210 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2211         __releases(rq->lock)
2212 {
2213         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2214         long prev_state;
2215
2216         rq->prev_mm = NULL;
2217
2218         /*
2219          * A task struct has one reference for the use as "current".
2220          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2221          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2222          * the scheduled task must drop that reference.
2223          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2224          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2225          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2226          * be dropped twice.
2227          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2228          */
2229         prev_state = prev->state;
2230         vtime_task_switch(prev);
2231         finish_arch_switch(prev);
2232         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2233         finish_lock_switch(rq, prev);
2234         finish_arch_post_lock_switch();
2235
2236         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2237         if (mm)
2238                 mmdrop(mm);
2239         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2240                 if (prev->sched_class->task_dead)
2241                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2242
2243                 /*
2244                  * Remove function-return probe instances associated with this
2245                  * task and put them back on the free list.
2246                  */
2247                 kprobe_flush_task(prev);
2248                 put_task_struct(prev);
2249         }
2250
2251         tick_nohz_task_switch(current);
2252 }
2253
2254 #ifdef CONFIG_SMP
2255
2256 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2257 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2258 {
2259         if (rq->post_schedule) {
2260                 unsigned long flags;
2261
2262                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2263                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2264                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2265                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2266
2267                 rq->post_schedule = 0;
2268         }
2269 }
2270
2271 #else
2272
2273 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2274 {
2275 }
2276
2277 #endif
2278
2279 /**
2280  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2281  * @prev: the thread we just switched away from.
2282  */
2283 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2284         __releases(rq->lock)
2285 {
2286         struct rq *rq = this_rq();
2287
2288         finish_task_switch(rq, prev);
2289
2290         /*
2291          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2292          * task_switch?
2293          */
2294         post_schedule(rq);
2295
2296 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2297         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2298         preempt_enable();
2299 #endif
2300         if (current->set_child_tid)
2301                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2302 }
2303
2304 /*
2305  * context_switch - switch to the new MM and the new
2306  * thread's register state.
2307  */
2308 static inline void
2309 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2310                struct task_struct *next)
2311 {
2312         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2313
2314         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2315
2316         mm = next->mm;
2317         oldmm = prev->active_mm;
2318         /*
2319          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2320          * combine the page table reload and the switch backend into
2321          * one hypercall.
2322          */
2323         arch_start_context_switch(prev);
2324
2325         if (!mm) {
2326                 next->active_mm = oldmm;
2327                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2328                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2329         } else
2330                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2331
2332         if (!prev->mm) {
2333                 prev->active_mm = NULL;
2334                 rq->prev_mm = oldmm;
2335         }
2336         /*
2337          * Since the runqueue lock will be released by the next
2338          * task (which is an invalid locking op but in the case
2339          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2340          * do an early lockdep release here:
2341          */
2342 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2343         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2344 #endif
2345
2346         context_tracking_task_switch(prev, next);
2347         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2348         switch_to(prev, next, prev);
2349
2350         barrier();
2351         /*
2352          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2353          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2354          * frame will be invalid.
2355          */
2356         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2357 }
2358
2359 /*
2360  * nr_running and nr_context_switches:
2361  *
2362  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2363  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2364  */
2365 unsigned long nr_running(void)
2366 {
2367         unsigned long i, sum = 0;
2368
2369         for_each_online_cpu(i)
2370                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2371
2372         return sum;
2373 }
2374
2375 unsigned long long nr_context_switches(void)
2376 {
2377         int i;
2378         unsigned long long sum = 0;
2379
2380         for_each_possible_cpu(i)
2381                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2382
2383         return sum;
2384 }
2385
2386 unsigned long nr_iowait(void)
2387 {
2388         unsigned long i, sum = 0;
2389
2390         for_each_possible_cpu(i)
2391                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2392
2393         return sum;
2394 }
2395
2396 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2397 {
2398         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2399         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2400 }
2401
2402 #ifdef CONFIG_SMP
2403
2404 /*
2405  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2406  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2407  */
2408 void sched_exec(void)
2409 {
2410         struct task_struct *p = current;
2411         unsigned long flags;
2412         int dest_cpu;
2413
2414         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2415         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2416         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2417                 goto unlock;
2418
2419         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2420                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2421
2422                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2423                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2424                 return;
2425         }
2426 unlock:
2427         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2428 }
2429
2430 #endif
2431
2432 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2433 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2434
2435 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2436 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2437
2438 /*
2439  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2440  * @p in case that task is currently running.
2441  *
2442  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2443  */
2444 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2445 {
2446         u64 ns = 0;
2447
2448         /*
2449          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2450          * project cycles that may never be accounted to this
2451          * thread, breaking clock_gettime().
2452          */
2453         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2454                 update_rq_clock(rq);
2455                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2456                 if ((s64)ns < 0)
2457                         ns = 0;
2458         }
2459
2460         return ns;
2461 }
2462
2463 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2464 {
2465         unsigned long flags;
2466         struct rq *rq;
2467         u64 ns = 0;
2468
2469         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2470         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2471         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2472
2473         return ns;
2474 }
2475
2476 /*
2477  * Return accounted runtime for the task.
2478  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2479  * pending runtime that have not been accounted yet.
2480  */
2481 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2482 {
2483         unsigned long flags;
2484         struct rq *rq;
2485         u64 ns = 0;
2486
2487 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2488         /*
2489          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2490          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2491          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2492          *
2493          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2494          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2495          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2496          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2497          * been accounted, so we're correct here as well.
2498          */
2499         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2500                 return p->se.sum_exec_runtime;
2501 #endif
2502
2503         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2504         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2505         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2506
2507         return ns;
2508 }
2509
2510 /*
2511  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2512  * We call it with interrupts disabled.
2513  */
2514 void scheduler_tick(void)
2515 {
2516         int cpu = smp_processor_id();
2517         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2518         struct task_struct *curr = rq->curr;
2519
2520         sched_clock_tick();
2521
2522         raw_spin_lock(&rq->lock);
2523         update_rq_clock(rq);
2524         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2525         update_cpu_load_active(rq);
2526         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2527
2528         perf_event_task_tick();
2529
2530 #ifdef CONFIG_SMP
2531         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2532         trigger_load_balance(rq);
2533 #endif
2534         rq_last_tick_reset(rq);
2535 }
2536
2537 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2538 /**
2539  * scheduler_tick_max_deferment
2540  *
2541  * Keep at least one tick per second when a single
2542  * active task is running because the scheduler doesn't
2543  * yet completely support full dynticks environment.
2544  *
2545  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2546  * balancing, etc... continue to move forward, even
2547  * with a very low granularity.
2548  *
2549  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2550  */
2551 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2552 {
2553         struct rq *rq = this_rq();
2554         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2555
2556         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2557
2558         if (time_before_eq(next, now))
2559                 return 0;
2560
2561         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2562 }
2563 #endif
2564
2565 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2566 {
2567         if (in_lock_functions(addr)) {
2568                 addr = CALLER_ADDR2;
2569                 if (in_lock_functions(addr))
2570                         addr = CALLER_ADDR3;
2571         }
2572         return addr;
2573 }
2574
2575 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2576                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2577
2578 void preempt_count_add(int val)
2579 {
2580 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2581         /*
2582          * Underflow?
2583          */
2584         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2585                 return;
2586 #endif
2587         __preempt_count_add(val);
2588 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2589         /*
2590          * Spinlock count overflowing soon?
2591          */
2592         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2593                                 PREEMPT_MASK - 10);
2594 #endif
2595         if (preempt_count() == val) {
2596                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2597 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2598                 current->preempt_disable_ip = ip;
2599 #endif
2600                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2601         }
2602 }
2603 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2604 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2605
2606 void preempt_count_sub(int val)
2607 {
2608 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2609         /*
2610          * Underflow?
2611          */
2612         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2613                 return;
2614         /*
2615          * Is the spinlock portion underflowing?
2616          */
2617         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2618                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2619                 return;
2620 #endif
2621
2622         if (preempt_count() == val)
2623                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2624         __preempt_count_sub(val);
2625 }
2626 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2627 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2628
2629 #endif
2630
2631 /*
2632  * Print scheduling while atomic bug:
2633  */
2634 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2635 {
2636         if (oops_in_progress)
2637                 return;
2638
2639         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2640                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2641
2642         debug_show_held_locks(prev);
2643         print_modules();
2644         if (irqs_disabled())
2645                 print_irqtrace_events(prev);
2646 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2647         if (in_atomic_preempt_off()) {
2648                 pr_err("Preemption disabled at:");
2649                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2650                 pr_cont("\n");
2651         }
2652 #endif
2653         dump_stack();
2654         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2655 }
2656
2657 /*
2658  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2659  */
2660 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2661 {
2662         /*
2663          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2664          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2665          * if we are scheduling when we should not.
2666          */
2667         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2668                 __schedule_bug(prev);
2669         rcu_sleep_check();
2670
2671         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2672
2673         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2674 }
2675
2676 /*
2677  * Pick up the highest-prio task:
2678  */
2679 static inline struct task_struct *
2680 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2681 {
2682         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2683         struct task_struct *p;
2684
2685         /*
2686          * Optimization: we know that if all tasks are in
2687          * the fair class we can call that function directly:
2688          */
2689         if (likely(prev->sched_class == class &&
2690                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2691                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2692                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2693                         goto again;
2694
2695                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2696                 if (unlikely(!p))
2697                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2698
2699                 return p;
2700         }
2701
2702 again:
2703         for_each_class(class) {
2704                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2705                 if (p) {
2706                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2707                                 goto again;
2708                         return p;
2709                 }
2710         }
2711
2712         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2713 }
2714
2715 /*
2716  * __schedule() is the main scheduler function.
2717  *
2718  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2719  *
2720  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2721  *
2722  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2723  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2724  *
2725  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2726  *      interrupt handler scheduler_tick().
2727  *
2728  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2729  *      task to the run-queue and that's it.
2730  *
2731  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2732  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2733  *      called on the nearest possible occasion:
2734  *
2735  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2736  *
2737  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2738  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2739  *           spin_unlock()!)
2740  *
2741  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2742  *           preemptible context
2743  *
2744  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2745  *         then at the next:
2746  *
2747  *          - cond_resched() call
2748  *          - explicit schedule() call
2749  *          - return from syscall or exception to user-space
2750  *          - return from interrupt-handler to user-space
2751  */
2752 static void __sched __schedule(void)
2753 {
2754         struct task_struct *prev, *next;
2755         unsigned long *switch_count;
2756         struct rq *rq;
2757         int cpu;
2758
2759 need_resched:
2760         preempt_disable();
2761         cpu = smp_processor_id();
2762         rq = cpu_rq(cpu);
2763         rcu_note_context_switch(cpu);
2764         prev = rq->curr;
2765
2766         schedule_debug(prev);
2767
2768         if (sched_feat(HRTICK))
2769                 hrtick_clear(rq);
2770
2771         /*
2772          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2773          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2774          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2775          */
2776         smp_mb__before_spinlock();
2777         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2778
2779         switch_count = &prev->nivcsw;
2780         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2781                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2782                         prev->state = TASK_RUNNING;
2783                 } else {
2784                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2785                         prev->on_rq = 0;
2786
2787                         /*
2788                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2789                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2790                          * concurrency.
2791                          */
2792                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2793                                 struct task_struct *to_wakeup;
2794
2795                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2796                                 if (to_wakeup)
2797                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2798                         }
2799                 }
2800                 switch_count = &prev->nvcsw;
2801         }
2802
2803         if (task_on_rq_queued(prev) || rq->skip_clock_update < 0)
2804                 update_rq_clock(rq);
2805
2806         next = pick_next_task(rq, prev);
2807         clear_tsk_need_resched(prev);
2808         clear_preempt_need_resched();
2809         rq->skip_clock_update = 0;
2810
2811         if (likely(prev != next)) {
2812                 rq->nr_switches++;
2813                 rq->curr = next;
2814                 ++*switch_count;
2815
2816                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2817                 /*
2818                  * The context switch have flipped the stack from under us
2819                  * and restored the local variables which were saved when
2820                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2821                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2822                  */
2823                 cpu = smp_processor_id();
2824                 rq = cpu_rq(cpu);
2825         } else
2826                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2827
2828         post_schedule(rq);
2829
2830         sched_preempt_enable_no_resched();
2831         if (need_resched())
2832                 goto need_resched;
2833 }
2834
2835 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2836 {
2837         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2838                 return;
2839         /*
2840          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2841          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2842          */
2843         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2844                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2845 }
2846
2847 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2848 {
2849         struct task_struct *tsk = current;
2850
2851         sched_submit_work(tsk);
2852         __schedule();
2853 }
2854 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2855
2856 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2857 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2858 {
2859         /*
2860          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2861          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2862          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2863          * we find a better solution.
2864          */
2865         user_exit();
2866         schedule();
2867         user_enter();
2868 }
2869 #endif
2870
2871 /**
2872  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2873  *
2874  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2875  */
2876 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2877 {
2878         sched_preempt_enable_no_resched();
2879         schedule();
2880         preempt_disable();
2881 }
2882
2883 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2884 /*
2885  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2886  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2887  * occur there and call schedule directly.
2888  */
2889 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2890 {
2891         /*
2892          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2893          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2894          */
2895         if (likely(!preemptible()))
2896                 return;
2897
2898         do {
2899                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2900                 __schedule();
2901                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2902
2903                 /*
2904                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2905                  * between schedule and now.
2906                  */
2907                 barrier();
2908         } while (need_resched());
2909 }
2910 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
2911 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2912 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2913
2914 /*
2915  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2916  * off of irq context.
2917  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2918  * protect us against recursive calling from irq.
2919  */
2920 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2921 {
2922         enum ctx_state prev_state;
2923
2924         /* Catch callers which need to be fixed */
2925         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2926
2927         prev_state = exception_enter();
2928
2929         do {
2930                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2931                 local_irq_enable();
2932                 __schedule();
2933                 local_irq_disable();
2934                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2935
2936                 /*
2937                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2938                  * between schedule and now.
2939                  */
2940                 barrier();
2941         } while (need_resched());
2942
2943         exception_exit(prev_state);
2944 }
2945
2946 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2947                           void *key)
2948 {
2949         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2950 }
2951 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2952
2953 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2954
2955 /*
2956  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2957  * @p: task
2958  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2959  *
2960  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2961  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2962  *
2963  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2964  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2965  */
2966 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2967 {
2968         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
2969         struct rq *rq;
2970         const struct sched_class *prev_class;
2971
2972         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2973
2974         rq = __task_rq_lock(p);
2975
2976         /*
2977          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2978          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2979          *
2980          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2981          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2982          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2983          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2984          * with interrupts disabled and will complete the lock
2985          * protected section without being interrupted. So there is no
2986          * real need to boost.
2987          */
2988         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2989                 WARN_ON(p != rq->curr);
2990                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2991                 goto out_unlock;
2992         }
2993
2994         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2995         oldprio = p->prio;
2996         prev_class = p->sched_class;
2997         queued = task_on_rq_queued(p);
2998         running = task_current(rq, p);
2999         if (queued)
3000                 dequeue_task(rq, p, 0);
3001         if (running)
3002                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3003
3004         /*
3005          * Boosting condition are:
3006          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3007          *      --> -dl task blocks on mutex A
3008          *
3009          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3010          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3011          *          running task
3012          */
3013         if (dl_prio(prio)) {
3014                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3015                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3016                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3017                         p->dl.dl_boosted = 1;
3018                         p->dl.dl_throttled = 0;
3019                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3020                 } else
3021                         p->dl.dl_boosted = 0;
3022                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3023         } else if (rt_prio(prio)) {
3024                 if (dl_prio(oldprio))
3025                         p->dl.dl_boosted = 0;
3026                 if (oldprio < prio)
3027                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3028                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3029         } else {
3030                 if (dl_prio(oldprio))
3031                         p->dl.dl_boosted = 0;
3032                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3033         }
3034
3035         p->prio = prio;
3036
3037         if (running)
3038                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3039         if (queued)
3040                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3041
3042         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3043 out_unlock:
3044         __task_rq_unlock(rq);
3045 }
3046 #endif
3047
3048 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3049 {
3050         int old_prio, delta, queued;
3051         unsigned long flags;
3052         struct rq *rq;
3053
3054         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3055                 return;
3056         /*
3057          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3058          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3059          */
3060         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3061         /*
3062          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3063          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3064          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3065          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3066          */
3067         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3068                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3069                 goto out_unlock;
3070         }
3071         queued = task_on_rq_queued(p);
3072         if (queued)
3073                 dequeue_task(rq, p, 0);
3074
3075         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3076         set_load_weight(p);
3077         old_prio = p->prio;
3078         p->prio = effective_prio(p);
3079         delta = p->prio - old_prio;
3080
3081         if (queued) {
3082                 enqueue_task(rq, p, 0);
3083                 /*
3084                  * If the task increased its priority or is running and
3085                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3086                  */
3087                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3088                         resched_curr(rq);
3089         }
3090 out_unlock:
3091         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3092 }
3093 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3094
3095 /*
3096  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3097  * @p: task
3098  * @nice: nice value
3099  */
3100 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3101 {
3102         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3103         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3104
3105         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3106                 capable(CAP_SYS_NICE));
3107 }
3108
3109 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3110
3111 /*
3112  * sys_nice - change the priority of the current process.
3113  * @increment: priority increment
3114  *
3115  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3116  * does similar things.
3117  */
3118 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3119 {
3120         long nice, retval;
3121
3122         /*
3123          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3124          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3125          * and we have a single winner.
3126          */
3127         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3128         nice = task_nice(current) + increment;
3129
3130         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3131         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3132                 return -EPERM;
3133
3134         retval = security_task_setnice(current, nice);
3135         if (retval)
3136                 return retval;
3137
3138         set_user_nice(current, nice);
3139         return 0;
3140 }
3141
3142 #endif
3143
3144 /**
3145  * task_prio - return the priority value of a given task.
3146  * @p: the task in question.
3147  *
3148  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3149  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3150  * around 0, value goes from -16 to +15.
3151  */
3152 int task_prio(const struct task_struct *p)
3153 {
3154         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3155 }
3156
3157 /**
3158  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3159  * @cpu: the processor in question.
3160  *
3161  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3162  */
3163 int idle_cpu(int cpu)
3164 {
3165         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3166
3167         if (rq->curr != rq->idle)
3168                 return 0;
3169
3170         if (rq->nr_running)
3171                 return 0;
3172
3173 #ifdef CONFIG_SMP
3174         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3175                 return 0;
3176 #endif
3177
3178         return 1;
3179 }
3180
3181 /**
3182  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3183  * @cpu: the processor in question.
3184  *
3185  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3186  */
3187 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3188 {
3189         return cpu_rq(cpu)->idle;
3190 }
3191
3192 /**
3193  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3194  * @pid: the pid in question.
3195  *
3196  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3197  */
3198 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3199 {
3200         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3201 }
3202
3203 /*
3204  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3205  * SCHED_DEADLINE task.
3206  *
3207  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3208  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3209  * for the first time with its new policy.
3210  */
3211 static void
3212 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3213 {
3214         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3215
3216         init_dl_task_timer(dl_se);
3217         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3218         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3219         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3220         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3221         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3222         dl_se->dl_throttled = 0;
3223         dl_se->dl_new = 1;
3224         dl_se->dl_yielded = 0;
3225 }
3226
3227 /*
3228  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3229  * it calls know not to change it.
3230  */
3231 #define SETPARAM_POLICY -1
3232
3233 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3234                 const struct sched_attr *attr)
3235 {
3236         int policy = attr->sched_policy;
3237
3238         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3239                 policy = p->policy;
3240
3241         p->policy = policy;
3242
3243         if (dl_policy(policy))
3244                 __setparam_dl(p, attr);
3245         else if (fair_policy(policy))
3246                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3247
3248         /*
3249          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3250          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3251          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3252          */
3253         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3254         p->normal_prio = normal_prio(p);
3255         set_load_weight(p);
3256 }
3257
3258 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3259 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3260                            const struct sched_attr *attr)
3261 {
3262         __setscheduler_params(p, attr);
3263
3264         /*
3265          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3266          * task. It is safe to use the normal prio.
3267          */
3268         p->prio = normal_prio(p);
3269
3270         if (dl_prio(p->prio))
3271                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3272         else if (rt_prio(p->prio))
3273                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3274         else
3275                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3276 }
3277
3278 static void
3279 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3280 {
3281         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3282
3283         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3284         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3285         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3286         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3287         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3288 }
3289
3290 /*
3291  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3292  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3293  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3294  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3295  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3296  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3297  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3298  * sched_period, as the latter can be zero).
3299  */
3300 static bool
3301 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3302 {
3303         /* deadline != 0 */
3304         if (attr->sched_deadline == 0)
3305                 return false;
3306
3307         /*
3308          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3309          * that big.
3310          */
3311         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3312                 return false;
3313
3314         /*
3315          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3316          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3317          */
3318         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3319             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3320                 return false;
3321
3322         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3323         if ((attr->sched_period != 0 &&
3324              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3325             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3326                 return false;
3327
3328         return true;
3329 }
3330
3331 /*
3332  * check the target process has a UID that matches the current process's
3333  */
3334 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3335 {
3336         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3337         bool match;
3338
3339         rcu_read_lock();
3340         pcred = __task_cred(p);
3341         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3342                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3343         rcu_read_unlock();
3344         return match;
3345 }
3346
3347 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3348                                 const struct sched_attr *attr,
3349                                 bool user)
3350 {
3351         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3352                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3353         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3354         int policy = attr->sched_policy;
3355         unsigned long flags;
3356         const struct sched_class *prev_class;
3357         struct rq *rq;
3358         int reset_on_fork;
3359
3360         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3361         BUG_ON(in_interrupt());
3362 recheck:
3363         /* double check policy once rq lock held */
3364         if (policy < 0) {
3365                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3366                 policy = oldpolicy = p->policy;
3367         } else {
3368                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3369
3370                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3371                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3372                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3373                                 policy != SCHED_IDLE)
3374                         return -EINVAL;
3375         }
3376
3377         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3378                 return -EINVAL;
3379
3380         /*
3381          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3382          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3383          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3384          */
3385         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3386             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3387                 return -EINVAL;
3388         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3389             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3390                 return -EINVAL;
3391
3392         /*
3393          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3394          */
3395         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3396                 if (fair_policy(policy)) {
3397                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3398                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3399                                 return -EPERM;
3400                 }
3401
3402                 if (rt_policy(policy)) {
3403                         unsigned long rlim_rtprio =
3404                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3405
3406                         /* can't set/change the rt policy */
3407                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3408                                 return -EPERM;
3409
3410                         /* can't increase priority */
3411                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3412                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3413                                 return -EPERM;
3414                 }
3415
3416                  /*
3417                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3418                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3419                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3420                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3421                   */
3422                 if (dl_policy(policy))
3423                         return -EPERM;
3424
3425                 /*
3426                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3427                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3428                  */
3429                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3430                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3431                                 return -EPERM;
3432                 }
3433
3434                 /* can't change other user's priorities */
3435                 if (!check_same_owner(p))
3436                         return -EPERM;
3437
3438                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3439                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3440                         return -EPERM;
3441         }
3442
3443         if (user) {
3444                 retval = security_task_setscheduler(p);
3445                 if (retval)
3446                         return retval;
3447         }
3448
3449         /*
3450          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3451          * changing the priority of the task:
3452          *
3453          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3454          * runqueue lock must be held.
3455          */
3456         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3457
3458         /*
3459          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3460          */
3461         if (p == rq->stop) {
3462                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3463                 return -EINVAL;
3464         }
3465
3466         /*
3467          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3468          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3469          */
3470         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3471                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3472                         goto change;
3473                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3474                         goto change;
3475                 if (dl_policy(policy))
3476                         goto change;
3477
3478                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3479                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3480                 return 0;
3481         }
3482 change:
3483
3484         if (user) {
3485 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3486                 /*
3487                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3488                  * assigned.
3489                  */
3490                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3491                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3492                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3493                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3494                         return -EPERM;
3495                 }
3496 #endif
3497 #ifdef CONFIG_SMP
3498                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3499                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3500
3501                         /*
3502                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3503                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3504                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3505                          */
3506                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3507                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3508                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3509                                 return -EPERM;
3510                         }
3511                 }
3512 #endif
3513         }
3514
3515         /* recheck policy now with rq lock held */
3516         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3517                 policy = oldpolicy = -1;
3518                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3519                 goto recheck;
3520         }
3521
3522         /*
3523          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3524          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3525          * is available.
3526          */
3527         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3528                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3529                 return -EBUSY;
3530         }
3531
3532         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3533         oldprio = p->prio;
3534
3535         /*
3536          * Special case for priority boosted tasks.
3537          *
3538          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3539          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3540          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3541          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3542          * itself.
3543          */
3544         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3545                 __setscheduler_params(p, attr);
3546                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3547                 return 0;
3548         }
3549
3550         queued = task_on_rq_queued(p);
3551         running = task_current(rq, p);
3552         if (queued)
3553                 dequeue_task(rq, p, 0);
3554         if (running)
3555                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3556
3557         prev_class = p->sched_class;
3558         __setscheduler(rq, p, attr);
3559
3560         if (running)
3561                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3562         if (queued) {
3563                 /*
3564                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3565                  * increased (user space view).
3566                  */
3567                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3568         }
3569
3570         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3571         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3572
3573         rt_mutex_adjust_pi(p);
3574
3575         return 0;
3576 }
3577
3578 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3579                                const struct sched_param *param, bool check)
3580 {
3581         struct sched_attr attr = {
3582                 .sched_policy   = policy,
3583                 .sched_priority = param->sched_priority,
3584                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3585         };
3586
3587         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3588         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3589                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3590                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3591                 attr.sched_policy = policy;
3592         }
3593
3594         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3595 }
3596 /**
3597  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3598  * @p: the task in question.
3599  * @policy: new policy.
3600  * @param: structure containing the new RT priority.
3601  *
3602  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3603  *
3604  * NOTE that the task may be already dead.
3605  */
3606 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3607                        const struct sched_param *param)
3608 {
3609         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3610 }
3611 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3612
3613 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3614 {
3615         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3616 }
3617 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3618
3619 /**
3620  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3621  * @p: the task in question.
3622  * @policy: new policy.
3623  * @param: structure containing the new RT priority.
3624  *
3625  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3626  * current context has permission.  For example, this is needed in
3627  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3628  * but our caller might not have that capability.
3629  *
3630  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3631  */
3632 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3633                                const struct sched_param *param)
3634 {
3635         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3636 }
3637
3638 static int
3639 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3640 {
3641         struct sched_param lparam;
3642         struct task_struct *p;
3643         int retval;
3644
3645         if (!param || pid < 0)
3646                 return -EINVAL;
3647         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3648                 return -EFAULT;
3649
3650         rcu_read_lock();
3651         retval = -ESRCH;
3652         p = find_process_by_pid(pid);
3653         if (p != NULL)
3654                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3655         rcu_read_unlock();
3656
3657         return retval;
3658 }
3659
3660 /*
3661  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3662  */
3663 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3664                            struct sched_attr *attr)
3665 {
3666         u32 size;
3667         int ret;
3668
3669         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3670                 return -EFAULT;
3671
3672         /*
3673          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3674          */
3675         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3676
3677         ret = get_user(size, &uattr->size);
3678         if (ret)
3679                 return ret;
3680
3681         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3682                 goto err_size;
3683
3684         if (!size)              /* abi compat */
3685                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3686
3687         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3688                 goto err_size;
3689
3690         /*
3691          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3692          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3693          * user-space does not rely on any kernel feature
3694          * extensions we dont know about yet.
3695          */
3696         if (size > sizeof(*attr)) {
3697                 unsigned char __user *addr;
3698                 unsigned char __user *end;
3699                 unsigned char val;
3700
3701                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3702                 end  = (void __user *)uattr + size;
3703
3704                 for (; addr < end; addr++) {
3705                         ret = get_user(val, addr);
3706                         if (ret)
3707                                 return ret;
3708                         if (val)
3709                                 goto err_size;
3710                 }
3711                 size = sizeof(*attr);
3712         }
3713
3714         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3715         if (ret)
3716                 return -EFAULT;
3717
3718         /*
3719          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3720          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3721          */
3722         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3723
3724         return 0;
3725
3726 err_size:
3727         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3728         return -E2BIG;
3729 }
3730
3731 /**
3732  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3733  * @pid: the pid in question.
3734  * @policy: new policy.
3735  * @param: structure containing the new RT priority.
3736  *
3737  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3738  */
3739 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3740                 struct sched_param __user *, param)
3741 {
3742         /* negative values for policy are not valid */
3743         if (policy < 0)
3744                 return -EINVAL;
3745
3746         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3747 }
3748
3749 /**
3750  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3751  * @pid: the pid in question.
3752  * @param: structure containing the new RT priority.
3753  *
3754  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3755  */
3756 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3757 {
3758         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
3759 }
3760
3761 /**
3762  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3763  * @pid: the pid in question.
3764  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3765  * @flags: for future extension.
3766  */
3767 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3768                                unsigned int, flags)
3769 {
3770         struct sched_attr attr;
3771         struct task_struct *p;
3772         int retval;
3773
3774         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3775                 return -EINVAL;
3776
3777         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3778         if (retval)
3779                 return retval;
3780
3781         if ((int)attr.sched_policy < 0)
3782                 return -EINVAL;
3783
3784         rcu_read_lock();
3785         retval = -ESRCH;
3786         p = find_process_by_pid(pid);
3787         if (p != NULL)
3788                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3789         rcu_read_unlock();
3790
3791         return retval;
3792 }
3793
3794 /**
3795  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3796  * @pid: the pid in question.
3797  *
3798  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3799  * code.
3800  */
3801 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3802 {
3803         struct task_struct *p;
3804         int retval;
3805
3806         if (pid < 0)
3807                 return -EINVAL;
3808
3809         retval = -ESRCH;
3810         rcu_read_lock();
3811         p = find_process_by_pid(pid);
3812         if (p) {
3813                 retval = security_task_getscheduler(p);
3814                 if (!retval)
3815                         retval = p->policy
3816                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3817         }
3818         rcu_read_unlock();
3819         return retval;
3820 }
3821
3822 /**
3823  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3824  * @pid: the pid in question.
3825  * @param: structure containing the RT priority.
3826  *
3827  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3828  * code.
3829  */
3830 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3831 {
3832         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3833         struct task_struct *p;
3834         int retval;
3835
3836         if (!param || pid < 0)
3837                 return -EINVAL;
3838
3839         rcu_read_lock();
3840         p = find_process_by_pid(pid);
3841         retval = -ESRCH;
3842         if (!p)
3843                 goto out_unlock;
3844
3845         retval = security_task_getscheduler(p);
3846         if (retval)
3847                 goto out_unlock;
3848
3849         if (task_has_rt_policy(p))
3850                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3851         rcu_read_unlock();
3852
3853         /*
3854          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3855          */
3856         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3857
3858         return retval;
3859
3860 out_unlock:
3861         rcu_read_unlock();
3862         return retval;
3863 }
3864
3865 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3866                            struct sched_attr *attr,
3867                            unsigned int usize)
3868 {
3869         int ret;
3870
3871         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3872                 return -EFAULT;
3873
3874         /*
3875          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3876          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3877          * user-space does not get uncomplete information.
3878          */
3879         if (usize < sizeof(*attr)) {
3880                 unsigned char *addr;
3881                 unsigned char *end;
3882
3883                 addr = (void *)attr + usize;
3884                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3885
3886                 for (; addr < end; addr++) {
3887                         if (*addr)
3888                                 return -EFBIG;
3889                 }
3890
3891                 attr->size = usize;
3892         }
3893
3894         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3895         if (ret)
3896                 return -EFAULT;
3897
3898         return 0;
3899 }
3900
3901 /**
3902  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3903  * @pid: the pid in question.
3904  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3905  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3906  * @flags: for future extension.
3907  */
3908 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3909                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3910 {
3911         struct sched_attr attr = {
3912                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3913         };
3914         struct task_struct *p;
3915         int retval;
3916
3917         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3918             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3919                 return -EINVAL;
3920
3921         rcu_read_lock();
3922         p = find_process_by_pid(pid);
3923         retval = -ESRCH;
3924         if (!p)
3925                 goto out_unlock;
3926
3927         retval = security_task_getscheduler(p);
3928         if (retval)
3929                 goto out_unlock;
3930
3931         attr.sched_policy = p->policy;
3932         if (p->sched_reset_on_fork)
3933                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3934         if (task_has_dl_policy(p))
3935                 __getparam_dl(p, &attr);
3936         else if (task_has_rt_policy(p))
3937                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3938         else
3939                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3940
3941         rcu_read_unlock();
3942
3943         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3944         return retval;
3945
3946 out_unlock:
3947         rcu_read_unlock();
3948         return retval;
3949 }
3950
3951 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3952 {
3953         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3954         struct task_struct *p;
3955         int retval;
3956
3957         rcu_read_lock();
3958
3959         p = find_process_by_pid(pid);
3960         if (!p) {
3961                 rcu_read_unlock();
3962                 return -ESRCH;
3963         }
3964
3965         /* Prevent p going away */
3966         get_task_struct(p);
3967         rcu_read_unlock();
3968
3969         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3970                 retval = -EINVAL;
3971                 goto out_put_task;
3972         }
3973         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3974                 retval = -ENOMEM;
3975                 goto out_put_task;
3976         }
3977         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3978                 retval = -ENOMEM;
3979                 goto out_free_cpus_allowed;
3980         }
3981         retval = -EPERM;
3982         if (!check_same_owner(p)) {
3983                 rcu_read_lock();
3984                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3985                         rcu_read_unlock();
3986                         goto out_unlock;
3987                 }
3988                 rcu_read_unlock();
3989         }
3990
3991         retval = security_task_setscheduler(p);
3992         if (retval)
3993                 goto out_unlock;
3994
3995
3996         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3997         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3998
3999         /*
4000          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4001          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4002          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4003          * root_domain.
4004          */
4005 #ifdef CONFIG_SMP
4006         if (task_has_dl_policy(p)) {
4007                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
4008
4009                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
4010                         retval = -EBUSY;
4011                         goto out_unlock;
4012                 }
4013         }
4014 #endif
4015 again:
4016         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4017
4018         if (!retval) {
4019                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4020                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4021                         /*
4022                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4023                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4024                          * cpuset's cpus_allowed
4025                          */
4026                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4027                         goto again;
4028                 }
4029         }
4030 out_unlock:
4031         free_cpumask_var(new_mask);
4032 out_free_cpus_allowed:
4033         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4034 out_put_task:
4035         put_task_struct(p);
4036         return retval;
4037 }
4038
4039 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4040                              struct cpumask *new_mask)
4041 {
4042         if (len < cpumask_size())
4043                 cpumask_clear(new_mask);
4044         else if (len > cpumask_size())
4045                 len = cpumask_size();
4046
4047         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4048 }
4049
4050 /**
4051  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4052  * @pid: pid of the process
4053  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4054  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4055  *
4056  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4057  */
4058 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4059                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4060 {
4061         cpumask_var_t new_mask;
4062         int retval;
4063
4064         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4065                 return -ENOMEM;
4066
4067         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4068         if (retval == 0)
4069                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4070         free_cpumask_var(new_mask);
4071         return retval;
4072 }
4073
4074 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4075 {
4076         struct task_struct *p;
4077         unsigned long flags;
4078         int retval;
4079
4080         rcu_read_lock();
4081
4082         retval = -ESRCH;
4083         p = find_process_by_pid(pid);
4084         if (!p)
4085                 goto out_unlock;
4086
4087         retval = security_task_getscheduler(p);
4088         if (retval)
4089                 goto out_unlock;
4090
4091         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4092         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4093         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4094
4095 out_unlock:
4096         rcu_read_unlock();
4097
4098         return retval;
4099 }
4100
4101 /**
4102  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4103  * @pid: pid of the process
4104  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4105  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4106  *
4107  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4108  */
4109 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4110                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4111 {
4112         int ret;
4113         cpumask_var_t mask;
4114
4115         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4116                 return -EINVAL;
4117         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4118                 return -EINVAL;
4119
4120         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4121                 return -ENOMEM;
4122
4123         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4124         if (ret == 0) {
4125                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4126
4127                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4128                         ret = -EFAULT;
4129                 else
4130                         ret = retlen;
4131         }
4132         free_cpumask_var(mask);
4133
4134         return ret;
4135 }
4136
4137 /**
4138  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4139  *
4140  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4141  * other threads running on this CPU then this function will return.
4142  *
4143  * Return: 0.
4144  */
4145 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4146 {
4147         struct rq *rq = this_rq_lock();
4148
4149         schedstat_inc(rq, yld_count);
4150         current->sched_class->yield_task(rq);
4151
4152         /*
4153          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4154          * no need to preempt or enable interrupts:
4155          */
4156         __release(rq->lock);
4157         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4158         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4159         sched_preempt_enable_no_resched();
4160
4161         schedule();
4162
4163         return 0;
4164 }
4165
4166 static void __cond_resched(void)
4167 {
4168         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4169         __schedule();
4170         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4171 }
4172
4173 int __sched _cond_resched(void)
4174 {
4175         if (should_resched()) {
4176                 __cond_resched();
4177                 return 1;
4178         }
4179         return 0;
4180 }
4181 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4182
4183 /*
4184  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4185  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4186  *
4187  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4188  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4189  * spin_unlock(), once by hand).
4190  */
4191 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4192 {
4193         int resched = should_resched();
4194         int ret = 0;
4195
4196         lockdep_assert_held(lock);
4197
4198         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4199                 spin_unlock(lock);
4200                 if (resched)
4201                         __cond_resched();
4202                 else
4203                         cpu_relax();
4204                 ret = 1;
4205                 spin_lock(lock);
4206         }
4207         return ret;
4208 }
4209 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4210
4211 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4212 {
4213         BUG_ON(!in_softirq());
4214
4215         if (should_resched()) {
4216                 local_bh_enable();
4217                 __cond_resched();
4218                 local_bh_disable();
4219                 return 1;
4220         }
4221         return 0;
4222 }
4223 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4224
4225 /**
4226  * yield - yield the current processor to other threads.
4227  *
4228  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4229  *
4230  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4231  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4232  * it, its already broken.
4233  *
4234  * Typical broken usage is:
4235  *
4236  * while (!event)
4237  *      yield();
4238  *
4239  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4240  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4241  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4242  *
4243  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4244  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4245  * If you still want to use yield(), do not!
4246  */
4247 void __sched yield(void)
4248 {
4249         set_current_state(TASK_RUNNING);
4250         sys_sched_yield();
4251 }
4252 EXPORT_SYMBOL(yield);
4253
4254 /**
4255  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4256  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4257  * processor it's on.
4258  * @p: target task
4259  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4260  *
4261  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4262  * can't go away on us before we can do any checks.
4263  *
4264  * Return:
4265  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4266  *      false (0) if we failed to boost the target.
4267  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4268  */
4269 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4270 {
4271         struct task_struct *curr = current;
4272         struct rq *rq, *p_rq;
4273         unsigned long flags;
4274         int yielded = 0;
4275
4276         local_irq_save(flags);
4277         rq = this_rq();
4278
4279 again:
4280         p_rq = task_rq(p);
4281         /*
4282          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4283          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4284          */
4285         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4286                 yielded = -ESRCH;
4287                 goto out_irq;
4288         }
4289
4290         double_rq_lock(rq, p_rq);
4291         if (task_rq(p) != p_rq) {
4292                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4293                 goto again;
4294         }
4295
4296         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4297                 goto out_unlock;
4298
4299         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4300                 goto out_unlock;
4301
4302         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4303                 goto out_unlock;
4304
4305         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4306         if (yielded) {
4307                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4308                 /*
4309                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4310                  * fairness.
4311                  */
4312                 if (preempt && rq != p_rq)
4313                         resched_curr(p_rq);
4314         }
4315
4316 out_unlock:
4317         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4318 out_irq:
4319         local_irq_restore(flags);
4320
4321         if (yielded > 0)
4322                 schedule();
4323
4324         return yielded;
4325 }
4326 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4327
4328 /*
4329  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4330  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4331  */
4332 void __sched io_schedule(void)
4333 {
4334         struct rq *rq = raw_rq();
4335
4336         delayacct_blkio_start();
4337         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4338         blk_flush_plug(current);
4339         current->in_iowait = 1;
4340         schedule();
4341         current->in_iowait = 0;
4342         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4343         delayacct_blkio_end();
4344 }
4345 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4346
4347 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4348 {
4349         struct rq *rq = raw_rq();
4350         long ret;
4351
4352         delayacct_blkio_start();
4353         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4354         blk_flush_plug(current);
4355         current->in_iowait = 1;
4356         ret = schedule_timeout(timeout);
4357         current->in_iowait = 0;
4358         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4359         delayacct_blkio_end();
4360         return ret;
4361 }
4362
4363 /**
4364  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4365  * @policy: scheduling class.
4366  *
4367  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4368  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4369  * On failure, a negative error code is returned.
4370  */
4371 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4372 {
4373         int ret = -EINVAL;
4374
4375         switch (policy) {
4376         case SCHED_FIFO:
4377         case SCHED_RR:
4378                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4379                 break;
4380         case SCHED_DEADLINE:
4381         case SCHED_NORMAL:
4382         case SCHED_BATCH:
4383         case SCHED_IDLE:
4384                 ret = 0;
4385                 break;
4386         }
4387         return ret;
4388 }
4389
4390 /**
4391  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4392  * @policy: scheduling class.
4393  *
4394  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4395  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4396  * On failure, a negative error code is returned.
4397  */
4398 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4399 {
4400         int ret = -EINVAL;
4401
4402         switch (policy) {
4403         case SCHED_FIFO:
4404         case SCHED_RR:
4405                 ret = 1;
4406                 break;
4407         case SCHED_DEADLINE:
4408         case SCHED_NORMAL:
4409         case SCHED_BATCH:
4410         case SCHED_IDLE:
4411                 ret = 0;
4412         }
4413         return ret;
4414 }
4415
4416 /**
4417  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4418  * @pid: pid of the process.
4419  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4420  *
4421  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4422  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4423  *
4424  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4425  * an error code.
4426  */
4427 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4428                 struct timespec __user *, interval)
4429 {
4430         struct task_struct *p;
4431         unsigned int time_slice;
4432         unsigned long flags;
4433         struct rq *rq;
4434         int retval;
4435         struct timespec t;
4436
4437         if (pid < 0)
4438                 return -EINVAL;
4439
4440         retval = -ESRCH;
4441         rcu_read_lock();
4442         p = find_process_by_pid(pid);
4443         if (!p)
4444                 goto out_unlock;
4445
4446         retval = security_task_getscheduler(p);
4447         if (retval)
4448                 goto out_unlock;
4449
4450         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4451         time_slice = 0;
4452         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4453                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4454         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4455
4456         rcu_read_unlock();
4457         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4458         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4459         return retval;
4460
4461 out_unlock:
4462         rcu_read_unlock();
4463         return retval;
4464 }
4465
4466 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4467
4468 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4469 {
4470         unsigned long free = 0;
4471         int ppid;
4472         unsigned state;
4473
4474         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4475         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4476                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4477 #if BITS_PER_LONG == 32
4478         if (state == TASK_RUNNING)
4479                 printk(KERN_CONT " running  ");
4480         else
4481                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4482 #else
4483         if (state == TASK_RUNNING)
4484                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4485         else
4486                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4487 #endif
4488 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4489         free = stack_not_used(p);
4490 #endif
4491         rcu_read_lock();
4492         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4493         rcu_read_unlock();
4494         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4495                 task_pid_nr(p), ppid,
4496                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4497
4498         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4499         show_stack(p, NULL);
4500 }
4501
4502 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4503 {
4504         struct task_struct *g, *p;
4505
4506 #if BITS_PER_LONG == 32
4507         printk(KERN_INFO
4508                 "  task                PC stack   pid father\n");
4509 #else
4510         printk(KERN_INFO
4511                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4512 #endif
4513         rcu_read_lock();
4514         for_each_process_thread(g, p) {
4515                 /*
4516                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4517                  * console might take a lot of time:
4518                  */
4519                 touch_nmi_watchdog();
4520                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4521                         sched_show_task(p);
4522         }
4523
4524         touch_all_softlockup_watchdogs();
4525
4526 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4527         sysrq_sched_debug_show();
4528 #endif
4529         rcu_read_unlock();
4530         /*
4531          * Only show locks if all tasks are dumped:
4532          */
4533         if (!state_filter)
4534                 debug_show_all_locks();
4535 }
4536
4537 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4538 {
4539         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4540 }
4541
4542 /**
4543  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4544  * @idle: task in question
4545  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4546  *
4547  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4548  * flag, to make booting more robust.
4549  */
4550 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4551 {
4552         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4553         unsigned long flags;
4554
4555         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4556
4557         __sched_fork(0, idle);
4558         idle->state = TASK_RUNNING;
4559         idle->se.exec_start = sched_clock();
4560
4561         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4562         /*
4563          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4564          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4565          * lockdep check in task_group() will fail.
4566          *
4567          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4568          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4569          *
4570          * Silence PROVE_RCU
4571          */
4572         rcu_read_lock();
4573         __set_task_cpu(idle, cpu);
4574         rcu_read_unlock();
4575
4576         rq->curr = rq->idle = idle;
4577         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4578 #if defined(CONFIG_SMP)
4579         idle->on_cpu = 1;
4580 #endif
4581         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4582
4583         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4584         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4585
4586         /*
4587          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4588          */
4589         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4590         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4591         vtime_init_idle(idle, cpu);
4592 #if defined(CONFIG_SMP)
4593         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4594 #endif
4595 }
4596
4597 #ifdef CONFIG_SMP
4598 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4599 {
4600         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4601                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4602
4603         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4604         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4605 }
4606
4607 /*
4608  * This is how migration works:
4609  *
4610  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4611  *    stop_one_cpu().
4612  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4613  *    off the CPU)
4614  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4615  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4616  *    it and puts it into the right queue.
4617  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4618  *    is done.
4619  */
4620
4621 /*
4622  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4623  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4624  * is removed from the allowed bitmask.
4625  *
4626  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4627  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4628  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4629  */
4630 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4631 {
4632         unsigned long flags;
4633         struct rq *rq;
4634         unsigned int dest_cpu;
4635         int ret = 0;
4636
4637         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4638
4639         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4640                 goto out;
4641
4642         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4643                 ret = -EINVAL;
4644                 goto out;
4645         }
4646
4647         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4648
4649         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4650         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4651                 goto out;
4652
4653         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4654         if (task_on_rq_queued(p)) {
4655                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4656                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4657                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4658                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4659                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4660                 return 0;
4661         }
4662 out:
4663         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4664
4665         return ret;
4666 }
4667 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4668
4669 /*
4670  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4671  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4672  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4673  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4674  *
4675  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4676  * as the task is no longer on this CPU.
4677  *
4678  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4679  */
4680 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4681 {
4682         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4683         int ret = 0;
4684
4685         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4686                 return ret;
4687
4688         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4689         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4690
4691         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4692         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4693         /* Already moved. */
4694         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4695                 goto done;
4696         /* Affinity changed (again). */
4697         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4698                 goto fail;
4699
4700         /*
4701          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4702          * placed properly.
4703          */
4704         if (task_on_rq_queued(p)) {
4705                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4706                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4707                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4708                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4709         }
4710 done:
4711         ret = 1;
4712 fail:
4713         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4714         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4715         return ret;
4716 }
4717
4718 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4719 /* Migrate current task p to target_cpu */
4720 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4721 {
4722         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4723         int curr_cpu = task_cpu(p);
4724
4725         if (curr_cpu == target_cpu)
4726                 return 0;
4727
4728         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4729                 return -EINVAL;
4730
4731         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4732
4733         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4734         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4735 }
4736
4737 /*
4738  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4739  * tasks on the runqueues
4740  */
4741 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4742 {
4743         struct rq *rq;
4744         unsigned long flags;
4745         bool queued, running;
4746
4747         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4748         queued = task_on_rq_queued(p);
4749         running = task_current(rq, p);
4750
4751         if (queued)
4752                 dequeue_task(rq, p, 0);
4753         if (running)
4754                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4755
4756         p->numa_preferred_nid = nid;
4757
4758         if (running)
4759                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4760         if (queued)
4761                 enqueue_task(rq, p, 0);
4762         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4763 }
4764 #endif
4765
4766 /*
4767  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4768  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4769  * 'pushing' onto another runqueue.
4770  */
4771 static int migration_cpu_stop(void *data)
4772 {
4773         struct migration_arg *arg = data;
4774
4775         /*
4776          * The original target cpu might have gone down and we might
4777          * be on another cpu but it doesn't matter.
4778          */
4779         local_irq_disable();
4780         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4781         local_irq_enable();
4782         return 0;
4783 }
4784
4785 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4786
4787 /*
4788  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4789  * offline.
4790  */
4791 void idle_task_exit(void)
4792 {
4793         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4794
4795         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4796
4797         if (mm != &init_mm) {
4798                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4799                 finish_arch_post_lock_switch();
4800         }
4801         mmdrop(mm);
4802 }
4803
4804 /*
4805  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4806  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4807  * nr_active count is stable.
4808  *
4809  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4810  */
4811 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4812 {
4813         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4814         if (delta)
4815                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4816 }
4817
4818 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4819 {
4820 }
4821
4822 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4823         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4824 };
4825
4826 static struct task_struct fake_task = {
4827         /*
4828          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4829          */
4830         .prio = MAX_PRIO + 1,
4831         .sched_class = &fake_sched_class,
4832 };
4833
4834 /*
4835  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4836  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4837  *
4838  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4839  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4840  * because of lock validation efforts.
4841  */
4842 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4843 {
4844         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4845         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4846         int dest_cpu;
4847
4848         /*
4849          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4850          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4851          *
4852          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4853          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4854          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4855          * done here.
4856          */
4857         rq->stop = NULL;
4858
4859         /*
4860          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4861          * class method both need to have an up-to-date
4862          * value of rq->clock[_task]
4863          */
4864         update_rq_clock(rq);
4865
4866         for ( ; ; ) {
4867                 /*
4868                  * There's this thread running, bail when that's the only
4869                  * remaining thread.
4870                  */
4871                 if (rq->nr_running == 1)
4872                         break;
4873
4874                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4875                 BUG_ON(!next);
4876                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4877
4878                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4879                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4880                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4881
4882                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4883
4884                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4885         }
4886
4887         rq->stop = stop;
4888 }
4889
4890 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4891
4892 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4893
4894 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4895         {
4896                 .procname       = "sched_domain",
4897                 .mode           = 0555,
4898         },
4899         {}
4900 };
4901
4902 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4903         {
4904                 .procname       = "kernel",
4905                 .mode           = 0555,
4906                 .child          = sd_ctl_dir,
4907         },
4908         {}
4909 };
4910
4911 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4912 {
4913         struct ctl_table *entry =
4914                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4915
4916         return entry;
4917 }
4918
4919 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4920 {
4921         struct ctl_table *entry;
4922
4923         /*
4924          * In the intermediate directories, both the child directory and
4925          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4926          * will always be set. In the lowest directory the names are
4927          * static strings and all have proc handlers.
4928          */
4929         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4930                 if (entry->child)
4931                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4932                 if (entry->proc_handler == NULL)
4933                         kfree(entry->procname);
4934         }
4935
4936         kfree(*tablep);
4937         *tablep = NULL;
4938 }
4939
4940 static int min_load_idx = 0;
4941 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4942
4943 static void
4944 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4945                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4946                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4947                 bool load_idx)
4948 {
4949         entry->procname = procname;
4950         entry->data = data;
4951         entry->maxlen = maxlen;
4952         entry->mode = mode;
4953         entry->proc_handler = proc_handler;
4954
4955         if (load_idx) {
4956                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4957                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4958         }
4959 }
4960
4961 static struct ctl_table *
4962 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4963 {
4964         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4965
4966         if (table == NULL)
4967                 return NULL;
4968
4969         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4970                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4971         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4972                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4973         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4974                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4975         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4976                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4977         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4978                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4979         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4980                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4981         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4982                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4983         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4984                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4985         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4986                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4987         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4988                 &sd->cache_nice_tries,
4989                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4990         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4991                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4992         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
4993                 &sd->max_newidle_lb_cost,
4994                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4995         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
4996                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4997         /* &table[13] is terminator */
4998
4999         return table;
5000 }
5001
5002 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5003 {
5004         struct ctl_table *entry, *table;
5005         struct sched_domain *sd;
5006         int domain_num = 0, i;
5007         char buf[32];
5008
5009         for_each_domain(cpu, sd)
5010                 domain_num++;
5011         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5012         if (table == NULL)
5013                 return NULL;
5014
5015         i = 0;
5016         for_each_domain(cpu, sd) {
5017                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5018                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5019                 entry->mode = 0555;
5020                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5021                 entry++;
5022                 i++;
5023         }
5024         return table;
5025 }
5026
5027 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5028 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5029 {
5030         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5031         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5032         char buf[32];
5033
5034         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5035         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5036
5037         if (entry == NULL)
5038                 return;
5039
5040         for_each_possible_cpu(i) {
5041                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5042                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5043                 entry->mode = 0555;
5044                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5045                 entry++;
5046         }
5047
5048         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5049         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5050 }
5051
5052 /* may be called multiple times per register */
5053 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5054 {
5055         if (sd_sysctl_header)
5056                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5057         sd_sysctl_header = NULL;
5058         if (sd_ctl_dir[0].child)
5059                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5060 }
5061 #else
5062 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5063 {
5064 }
5065 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5066 {
5067 }
5068 #endif
5069
5070 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5071 {
5072         if (!rq->online) {
5073                 const struct sched_class *class;
5074
5075                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5076                 rq->online = 1;
5077
5078                 for_each_class(class) {
5079                         if (class->rq_online)
5080                                 class->rq_online(rq);
5081                 }
5082         }
5083 }
5084
5085 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5086 {
5087         if (rq->online) {
5088                 const struct sched_class *class;
5089
5090                 for_each_class(class) {
5091                         if (class->rq_offline)
5092                                 class->rq_offline(rq);
5093                 }
5094
5095                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5096                 rq->online = 0;
5097         }
5098 }
5099
5100 /*
5101  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5102  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5103  */
5104 static int
5105 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5106 {
5107         int cpu = (long)hcpu;
5108         unsigned long flags;
5109         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5110
5111         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5112
5113         case CPU_UP_PREPARE:
5114                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5115                 break;
5116
5117         case CPU_ONLINE:
5118                 /* Update our root-domain */
5119                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5120                 if (rq->rd) {
5121                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5122
5123                         set_rq_online(rq);
5124                 }
5125                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5126                 break;
5127
5128 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5129         case CPU_DYING:
5130                 sched_ttwu_pending();
5131                 /* Update our root-domain */
5132                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5133                 if (rq->rd) {
5134                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5135                         set_rq_offline(rq);
5136                 }
5137                 migrate_tasks(cpu);
5138                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5139                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5140                 break;
5141
5142         case CPU_DEAD:
5143                 calc_load_migrate(rq);
5144                 break;
5145 #endif
5146         }
5147
5148         update_max_interval();
5149
5150         return NOTIFY_OK;
5151 }
5152
5153 /*
5154  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5155  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5156  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5157  */
5158 static struct notifier_block migration_notifier = {
5159         .notifier_call = migration_call,
5160         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5161 };
5162
5163 static void __cpuinit set_cpu_rq_start_time(void)
5164 {
5165         int cpu = smp_processor_id();
5166         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5167         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5168 }
5169
5170 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5171                                       unsigned long action, void *hcpu)
5172 {
5173         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5174         case CPU_STARTING:
5175                 set_cpu_rq_start_time();
5176                 return NOTIFY_OK;
5177         case CPU_DOWN_FAILED:
5178                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5179                 return NOTIFY_OK;
5180         default:
5181                 return NOTIFY_DONE;
5182         }
5183 }
5184
5185 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5186                                         unsigned long action, void *hcpu)
5187 {
5188         unsigned long flags;
5189         long cpu = (long)hcpu;
5190
5191         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5192         case CPU_DOWN_PREPARE:
5193                 set_cpu_active(cpu, false);
5194
5195                 /* explicitly allow suspend */
5196                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5197                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5198                         bool overflow;
5199                         int cpus;
5200
5201                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5202                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5203                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5204                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5205
5206                         if (overflow)
5207                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5208                 }
5209                 return NOTIFY_OK;
5210         }
5211
5212         return NOTIFY_DONE;
5213 }
5214
5215 static int __init migration_init(void)
5216 {
5217         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5218         int err;
5219
5220         /* Initialize migration for the boot CPU */
5221         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5222         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5223         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5224         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5225
5226         /* Register cpu active notifiers */
5227         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5228         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5229
5230         return 0;
5231 }
5232 early_initcall(migration_init);
5233 #endif
5234
5235 #ifdef CONFIG_SMP
5236
5237 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5238
5239 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5240
5241 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5242
5243 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5244 {
5245         sched_debug_enabled = 1;
5246
5247         return 0;
5248 }
5249 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5250
5251 static inline bool sched_debug(void)
5252 {
5253         return sched_debug_enabled;
5254 }
5255
5256 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5257                                   struct cpumask *groupmask)
5258 {
5259         struct sched_group *group = sd->groups;
5260         char str[256];
5261
5262         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5263         cpumask_clear(groupmask);
5264
5265         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5266
5267         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5268                 printk("does not load-balance\n");
5269                 if (sd->parent)
5270                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5271                                         " has parent");
5272                 return -1;
5273         }
5274
5275         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5276
5277         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5278                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5279                                 "CPU%d\n", cpu);
5280         }
5281         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5282                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5283                                 " CPU%d\n", cpu);
5284         }
5285
5286         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5287         do {
5288                 if (!group) {
5289                         printk("\n");
5290                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5291                         break;
5292                 }
5293
5294                 /*
5295                  * Even though we initialize ->capacity to something semi-sane,
5296                  * we leave capacity_orig unset. This allows us to detect if
5297                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5298                  */
5299                 if (!group->sgc->capacity_orig) {
5300                         printk(KERN_CONT "\n");
5301                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_capacity not set\n");
5302                         break;
5303                 }
5304
5305                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5306                         printk(KERN_CONT "\n");
5307                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5308                         break;
5309                 }
5310
5311                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5312                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5313                         printk(KERN_CONT "\n");
5314                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5315                         break;
5316                 }
5317
5318                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5319
5320                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5321
5322                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5323                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5324                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5325                                 group->sgc->capacity);
5326                 }
5327
5328                 group = group->next;
5329         } while (group != sd->groups);
5330         printk(KERN_CONT "\n");
5331
5332         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5333                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5334
5335         if (sd->parent &&
5336             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5337                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5338                         "of domain->span\n");
5339         return 0;
5340 }
5341
5342 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5343 {
5344         int level = 0;
5345
5346         if (!sched_debug_enabled)
5347                 return;
5348
5349         if (!sd) {
5350                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5351                 return;
5352         }
5353
5354         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5355
5356         for (;;) {
5357                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5358                         break;
5359                 level++;
5360                 sd = sd->parent;
5361                 if (!sd)
5362                         break;
5363         }
5364 }
5365 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5366 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5367 static inline bool sched_debug(void)
5368 {
5369         return false;
5370 }
5371 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5372
5373 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5374 {
5375         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5376                 return 1;
5377
5378         /* Following flags need at least 2 groups */
5379         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5380                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5381                          SD_BALANCE_FORK |
5382                          SD_BALANCE_EXEC |
5383                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5384                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5385                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5386                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5387                         return 0;
5388         }
5389
5390         /* Following flags don't use groups */
5391         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5392                 return 0;
5393
5394         return 1;
5395 }
5396
5397 static int
5398 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5399 {
5400         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5401
5402         if (sd_degenerate(parent))
5403                 return 1;
5404
5405         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5406                 return 0;
5407
5408         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5409         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5410                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5411                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5412                                 SD_BALANCE_FORK |
5413                                 SD_BALANCE_EXEC |
5414                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5415                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5416                                 SD_PREFER_SIBLING |
5417                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5418                 if (nr_node_ids == 1)
5419                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5420         }
5421         if (~cflags & pflags)
5422                 return 0;
5423
5424         return 1;
5425 }
5426
5427 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5428 {
5429         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5430
5431         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5432         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5433         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5434         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5435         free_cpumask_var(rd->online);
5436         free_cpumask_var(rd->span);
5437         kfree(rd);
5438 }
5439
5440 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5441 {
5442         struct root_domain *old_rd = NULL;
5443         unsigned long flags;
5444
5445         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5446
5447         if (rq->rd) {
5448                 old_rd = rq->rd;
5449
5450                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5451                         set_rq_offline(rq);
5452
5453                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5454
5455                 /*
5456                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5457                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5458                  * in this function:
5459                  */
5460                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5461                         old_rd = NULL;
5462         }
5463
5464         atomic_inc(&rd->refcount);
5465         rq->rd = rd;
5466
5467         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5468         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5469                 set_rq_online(rq);
5470
5471         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5472
5473         if (old_rd)
5474                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5475 }
5476
5477 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5478 {
5479         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5480
5481         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5482                 goto out;
5483         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5484                 goto free_span;
5485         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5486                 goto free_online;
5487         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5488                 goto free_dlo_mask;
5489
5490         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5491         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5492                 goto free_dlo_mask;
5493
5494         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5495                 goto free_rto_mask;
5496         return 0;
5497
5498 free_rto_mask:
5499         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5500 free_dlo_mask:
5501         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5502 free_online:
5503         free_cpumask_var(rd->online);
5504 free_span:
5505         free_cpumask_var(rd->span);
5506 out:
5507         return -ENOMEM;
5508 }
5509
5510 /*
5511  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5512  * members (mimicking the global state we have today).
5513  */
5514 struct root_domain def_root_domain;
5515
5516 static void init_defrootdomain(void)
5517 {
5518         init_rootdomain(&def_root_domain);
5519
5520         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5521 }
5522
5523 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5524 {
5525         struct root_domain *rd;
5526
5527         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5528         if (!rd)
5529                 return NULL;
5530
5531         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5532                 kfree(rd);
5533                 return NULL;
5534         }
5535
5536         return rd;
5537 }
5538
5539 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5540 {
5541         struct sched_group *tmp, *first;
5542
5543         if (!sg)
5544                 return;
5545
5546         first = sg;
5547         do {
5548                 tmp = sg->next;
5549
5550                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5551                         kfree(sg->sgc);
5552
5553                 kfree(sg);
5554                 sg = tmp;
5555         } while (sg != first);
5556 }
5557
5558 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5559 {
5560         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5561
5562         /*
5563          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5564          * nuke them all.
5565          */
5566         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5567                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5568         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5569                 kfree(sd->groups->sgc);
5570                 kfree(sd->groups);
5571         }
5572         kfree(sd);
5573 }
5574
5575 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5576 {
5577         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5578 }
5579
5580 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5581 {
5582         for (; sd; sd = sd->parent)
5583                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5584 }
5585
5586 /*
5587  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5588  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5589  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5590  *
5591  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5592  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5593  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5594  */
5595 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5596 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5597 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5598 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5599 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5600 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5601
5602 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5603 {
5604         struct sched_domain *sd;
5605         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5606         int id = cpu;
5607         int size = 1;
5608
5609         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5610         if (sd) {
5611                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5612                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5613                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5614         }
5615         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5616
5617         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5618         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5619         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5620
5621         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5622         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5623
5624         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5625         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5626 }
5627
5628 /*
5629  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5630  * hold the hotplug lock.
5631  */
5632 static void
5633 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5634 {
5635         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5636         struct sched_domain *tmp;
5637
5638         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5639         for (tmp = sd; tmp; ) {
5640                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5641                 if (!parent)
5642                         break;
5643
5644                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5645                         tmp->parent = parent->parent;
5646                         if (parent->parent)
5647                                 parent->parent->child = tmp;
5648                         /*
5649                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5650                          * degenerate parent; the spans match for this
5651                          * so the property transfers.
5652                          */
5653                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5654                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5655                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5656                 } else
5657                         tmp = tmp->parent;
5658         }
5659
5660         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5661                 tmp = sd;
5662                 sd = sd->parent;
5663                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5664                 if (sd)
5665                         sd->child = NULL;
5666         }
5667
5668         sched_domain_debug(sd, cpu);
5669
5670         rq_attach_root(rq, rd);
5671         tmp = rq->sd;
5672         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5673         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5674
5675         update_top_cache_domain(cpu);
5676 }
5677
5678 /* cpus with isolated domains */
5679 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5680
5681 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5682 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5683 {
5684         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5685         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5686         return 1;
5687 }
5688
5689 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5690
5691 struct s_data {
5692         struct sched_domain ** __percpu sd;
5693         struct root_domain      *rd;
5694 };
5695
5696 enum s_alloc {
5697         sa_rootdomain,
5698         sa_sd,
5699         sa_sd_storage,
5700         sa_none,
5701 };
5702
5703 /*
5704  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5705  * domain traversal.
5706  *
5707  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5708  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5709  * range.
5710  *
5711  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5712  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5713  * cpu they're built on, so check that.
5714  *
5715  */
5716 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5717 {
5718         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5719         struct sd_data *sdd = sd->private;
5720         struct sched_domain *sibling;
5721         int i;
5722
5723         for_each_cpu(i, span) {
5724                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5725                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5726                         continue;
5727
5728                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5729         }
5730 }
5731
5732 /*
5733  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5734  * of this group that's also in the iteration mask.
5735  */
5736 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5737 {
5738         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5739 }
5740
5741 static int
5742 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5743 {
5744         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5745         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5746         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5747         struct sd_data *sdd = sd->private;
5748         struct sched_domain *sibling;
5749         int i;
5750
5751         cpumask_clear(covered);
5752
5753         for_each_cpu(i, span) {
5754                 struct cpumask *sg_span;
5755
5756                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5757                         continue;
5758
5759                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5760
5761                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5762                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5763                         continue;
5764
5765                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5766                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5767
5768                 if (!sg)
5769                         goto fail;
5770
5771                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5772                 if (sibling->child)
5773                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
5774                 else
5775                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5776
5777                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5778
5779                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
5780                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
5781                         build_group_mask(sd, sg);
5782
5783                 /*
5784                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
5785                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5786                  * die on a /0 trap.
5787                  */
5788                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5789                 sg->sgc->capacity_orig = sg->sgc->capacity;
5790
5791                 /*
5792                  * Make sure the first group of this domain contains the
5793                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5794                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5795                  */
5796                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5797                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5798                         groups = sg;
5799
5800                 if (!first)
5801                         first = sg;
5802                 if (last)
5803                         last->next = sg;
5804                 last = sg;
5805                 last->next = first;
5806         }
5807         sd->groups = groups;
5808
5809         return 0;
5810
5811 fail:
5812         free_sched_groups(first, 0);
5813
5814         return -ENOMEM;
5815 }
5816
5817 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5818 {
5819         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5820         struct sched_domain *child = sd->child;
5821
5822         if (child)
5823                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5824
5825         if (sg) {
5826                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5827                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
5828                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
5829         }
5830
5831         return cpu;
5832 }
5833
5834 /*
5835  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5836  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5837  * and ->cpu_capacity to 0.
5838  *
5839  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5840  */
5841 static int
5842 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5843 {
5844         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5845         struct sd_data *sdd = sd->private;
5846         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5847         struct cpumask *covered;
5848         int i;
5849
5850         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5851         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5852
5853         if (cpu != cpumask_first(span))
5854                 return 0;
5855
5856         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5857         covered = sched_domains_tmpmask;
5858
5859         cpumask_clear(covered);
5860
5861         for_each_cpu(i, span) {
5862                 struct sched_group *sg;
5863                 int group, j;
5864
5865                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5866                         continue;
5867
5868                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5869                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5870
5871                 for_each_cpu(j, span) {
5872                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5873                                 continue;
5874
5875                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5876                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5877                 }
5878
5879                 if (!first)
5880                         first = sg;
5881                 if (last)
5882                         last->next = sg;
5883                 last = sg;
5884         }
5885         last->next = first;
5886
5887         return 0;
5888 }
5889
5890 /*
5891  * Initialize sched groups cpu_capacity.
5892  *
5893  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
5894  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5895  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
5896  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
5897  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
5898  * group having less cpu_capacity.
5899  */
5900 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
5901 {
5902         struct sched_group *sg = sd->groups;
5903
5904         WARN_ON(!sg);
5905
5906         do {
5907                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5908                 sg = sg->next;
5909         } while (sg != sd->groups);
5910
5911         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5912                 return;
5913
5914         update_group_capacity(sd, cpu);
5915         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5916 }
5917
5918 /*
5919  * Initializers for schedule domains
5920  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5921  */
5922
5923 static int default_relax_domain_level = -1;
5924 int sched_domain_level_max;
5925
5926 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5927 {
5928         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5929                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5930
5931         return 1;
5932 }
5933 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5934
5935 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5936                                  struct sched_domain_attr *attr)
5937 {
5938         int request;
5939
5940         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5941                 if (default_relax_domain_level < 0)
5942                         return;
5943                 else
5944                         request = default_relax_domain_level;
5945         } else
5946                 request = attr->relax_domain_level;
5947         if (request < sd->level) {
5948                 /* turn off idle balance on this domain */
5949                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5950         } else {
5951                 /* turn on idle balance on this domain */
5952                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5953         }
5954 }
5955
5956 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5957 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5958
5959 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5960                                  const struct cpumask *cpu_map)
5961 {
5962         switch (what) {
5963         case sa_rootdomain:
5964                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5965                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5966         case sa_sd:
5967                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5968         case sa_sd_storage:
5969                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5970         case sa_none:
5971                 break;
5972         }
5973 }
5974
5975 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5976                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5977 {
5978         memset(d, 0, sizeof(*d));
5979
5980         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5981                 return sa_sd_storage;
5982         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5983         if (!d->sd)
5984                 return sa_sd_storage;
5985         d->rd = alloc_rootdomain();
5986         if (!d->rd)
5987                 return sa_sd;
5988         return sa_rootdomain;
5989 }
5990
5991 /*
5992  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5993  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5994  * will not free the data we're using.
5995  */
5996 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5997 {
5998         struct sd_data *sdd = sd->private;
5999
6000         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6001         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6002
6003         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6004                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6005
6006         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6007                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6008 }
6009
6010 #ifdef CONFIG_NUMA
6011 static int sched_domains_numa_levels;
6012 static int *sched_domains_numa_distance;
6013 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6014 static int sched_domains_curr_level;
6015 #endif
6016
6017 /*
6018  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6019  *
6020  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6021  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6022  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6023  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6024  *
6025  * Odd one out:
6026  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6027  */
6028 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6029         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6030          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6031          SD_NUMA |                      \
6032          SD_ASYM_PACKING |              \
6033          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6034
6035 static struct sched_domain *
6036 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6037 {
6038         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6039         int sd_weight, sd_flags = 0;
6040
6041 #ifdef CONFIG_NUMA
6042         /*
6043          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6044          */
6045         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6046 #endif
6047
6048         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6049
6050         if (tl->sd_flags)
6051                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6052         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6053                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6054                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6055
6056         *sd = (struct sched_domain){
6057                 .min_interval           = sd_weight,
6058                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6059                 .busy_factor            = 32,
6060                 .imbalance_pct          = 125,
6061
6062                 .cache_nice_tries       = 0,
6063                 .busy_idx               = 0,
6064                 .idle_idx               = 0,
6065                 .newidle_idx            = 0,
6066                 .wake_idx               = 0,
6067                 .forkexec_idx           = 0,
6068
6069                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6070                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6071                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6072                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6073                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6074                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6075                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6076                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6077                                         | 0*SD_SERIALIZE
6078                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6079                                         | 0*SD_NUMA
6080                                         | sd_flags
6081                                         ,
6082
6083                 .last_balance           = jiffies,
6084                 .balance_interval       = sd_weight,
6085                 .smt_gain               = 0,
6086                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6087                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6088 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6089                 .name                   = tl->name,
6090 #endif
6091         };
6092
6093         /*
6094          * Convert topological properties into behaviour.
6095          */
6096
6097         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6098                 sd->imbalance_pct = 110;
6099                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6100
6101         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6102                 sd->imbalance_pct = 117;
6103                 sd->cache_nice_tries = 1;
6104                 sd->busy_idx = 2;
6105
6106 #ifdef CONFIG_NUMA
6107         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6108                 sd->cache_nice_tries = 2;
6109                 sd->busy_idx = 3;
6110                 sd->idle_idx = 2;
6111
6112                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6113                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6114                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6115                                        SD_BALANCE_FORK |
6116                                        SD_WAKE_AFFINE);
6117                 }
6118
6119 #endif
6120         } else {
6121                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6122                 sd->cache_nice_tries = 1;
6123                 sd->busy_idx = 2;
6124                 sd->idle_idx = 1;
6125         }
6126
6127         sd->private = &tl->data;
6128
6129         return sd;
6130 }
6131
6132 /*
6133  * Topology list, bottom-up.
6134  */
6135 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6136 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6137         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6138 #endif
6139 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6140         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6141 #endif
6142         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6143         { NULL, },
6144 };
6145
6146 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6147
6148 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6149         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6150
6151 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6152 {
6153         sched_domain_topology = tl;
6154 }
6155
6156 #ifdef CONFIG_NUMA
6157
6158 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6159 {
6160         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6161 }
6162
6163 static void sched_numa_warn(const char *str)
6164 {
6165         static int done = false;
6166         int i,j;
6167
6168         if (done)
6169                 return;
6170
6171         done = true;
6172
6173         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6174
6175         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6176                 printk(KERN_WARNING "  ");
6177                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6178                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6179                 printk(KERN_CONT "\n");
6180         }
6181         printk(KERN_WARNING "\n");
6182 }
6183
6184 static bool find_numa_distance(int distance)
6185 {
6186         int i;
6187
6188         if (distance == node_distance(0, 0))
6189                 return true;
6190
6191         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6192                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6193                         return true;
6194         }
6195
6196         return false;
6197 }
6198
6199 static void sched_init_numa(void)
6200 {
6201         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6202         struct sched_domain_topology_level *tl;
6203         int level = 0;
6204         int i, j, k;
6205
6206         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6207         if (!sched_domains_numa_distance)
6208                 return;
6209
6210         /*
6211          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6212          * unique distances in the node_distance() table.
6213          *
6214          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6215          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6216          */
6217         next_distance = curr_distance;
6218         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6219                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6220                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6221                                 int distance = node_distance(i, k);
6222
6223                                 if (distance > curr_distance &&
6224                                     (distance < next_distance ||
6225                                      next_distance == curr_distance))
6226                                         next_distance = distance;
6227
6228                                 /*
6229                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6230                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6231                                  * equally connected to A.
6232                                  */
6233                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6234                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6235
6236                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6237                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6238                         }
6239                         if (next_distance != curr_distance) {
6240                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6241                                 sched_domains_numa_levels = level;
6242                                 curr_distance = next_distance;
6243                         } else break;
6244                 }
6245
6246                 /*
6247                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6248                  */
6249                 if (!sched_debug())
6250                         break;
6251         }
6252         /*
6253          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6254          * identity distance node_distance(i,i).
6255          *
6256          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6257          * numbers.
6258          */
6259
6260         /*
6261          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6262          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6263          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6264          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6265          * in other functions.
6266          *
6267          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6268          */
6269         sched_domains_numa_levels = 0;
6270
6271         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6272         if (!sched_domains_numa_masks)
6273                 return;
6274
6275         /*
6276          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6277          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6278          */
6279         for (i = 0; i < level; i++) {
6280                 sched_domains_numa_masks[i] =
6281                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6282                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6283                         return;
6284
6285                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6286                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6287                         if (!mask)
6288                                 return;
6289
6290                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6291
6292                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6293                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6294                                         continue;
6295
6296                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6297                         }
6298                 }
6299         }
6300
6301         /* Compute default topology size */
6302         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6303
6304         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6305                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6306         if (!tl)
6307                 return;
6308
6309         /*
6310          * Copy the default topology bits..
6311          */
6312         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6313                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6314
6315         /*
6316          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6317          */
6318         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6319                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6320                         .mask = sd_numa_mask,
6321                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6322                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6323                         .numa_level = j,
6324                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6325                 };
6326         }
6327
6328         sched_domain_topology = tl;
6329
6330         sched_domains_numa_levels = level;
6331 }
6332
6333 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6334 {
6335         int i, j;
6336         int node = cpu_to_node(cpu);
6337
6338         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6339                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6340                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6341                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6342                 }
6343         }
6344 }
6345
6346 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6347 {
6348         int i, j;
6349         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6350                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6351                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6352         }
6353 }
6354
6355 /*
6356  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6357  * are onlined.
6358  */
6359 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6360                                            unsigned long action,
6361                                            void *hcpu)
6362 {
6363         int cpu = (long)hcpu;
6364
6365         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6366         case CPU_ONLINE:
6367                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6368                 break;
6369
6370         case CPU_DEAD:
6371                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6372                 break;
6373
6374         default:
6375                 return NOTIFY_DONE;
6376         }
6377
6378         return NOTIFY_OK;
6379 }
6380 #else
6381 static inline void sched_init_numa(void)
6382 {
6383 }
6384
6385 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6386                                            unsigned long action,
6387                                            void *hcpu)
6388 {
6389         return 0;
6390 }
6391 #endif /* CONFIG_NUMA */
6392
6393 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6394 {
6395         struct sched_domain_topology_level *tl;
6396         int j;
6397
6398         for_each_sd_topology(tl) {
6399                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6400
6401                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6402                 if (!sdd->sd)
6403                         return -ENOMEM;
6404
6405                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6406                 if (!sdd->sg)
6407                         return -ENOMEM;
6408
6409                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6410                 if (!sdd->sgc)
6411                         return -ENOMEM;
6412
6413                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6414                         struct sched_domain *sd;
6415                         struct sched_group *sg;
6416                         struct sched_group_capacity *sgc;
6417
6418                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6419                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6420                         if (!sd)
6421                                 return -ENOMEM;
6422
6423                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6424
6425                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6426                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6427                         if (!sg)
6428                                 return -ENOMEM;
6429
6430                         sg->next = sg;
6431
6432                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6433
6434                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6435                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6436                         if (!sgc)
6437                                 return -ENOMEM;
6438
6439                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6440                 }
6441         }
6442
6443         return 0;
6444 }
6445
6446 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6447 {
6448         struct sched_domain_topology_level *tl;
6449         int j;
6450
6451         for_each_sd_topology(tl) {
6452                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6453
6454                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6455                         struct sched_domain *sd;
6456
6457                         if (sdd->sd) {
6458                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6459                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6460                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6461                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6462                         }
6463
6464                         if (sdd->sg)
6465                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6466                         if (sdd->sgc)
6467                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6468                 }
6469                 free_percpu(sdd->sd);
6470                 sdd->sd = NULL;
6471                 free_percpu(sdd->sg);
6472                 sdd->sg = NULL;
6473                 free_percpu(sdd->sgc);
6474                 sdd->sgc = NULL;
6475         }
6476 }
6477
6478 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6479                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6480                 struct sched_domain *child, int cpu)
6481 {
6482         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6483         if (!sd)
6484                 return child;
6485
6486         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6487         if (child) {
6488                 sd->level = child->level + 1;
6489                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6490                 child->parent = sd;
6491                 sd->child = child;
6492
6493                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6494                                     sched_domain_span(sd))) {
6495                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6496 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6497                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6498                                         child->name, sd->name);
6499 #endif
6500                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6501                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6502                                    sched_domain_span(sd),
6503                                    sched_domain_span(child));
6504                 }
6505
6506         }
6507         set_domain_attribute(sd, attr);
6508
6509         return sd;
6510 }
6511
6512 /*
6513  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6514  * to the individual cpus
6515  */
6516 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6517                                struct sched_domain_attr *attr)
6518 {
6519         enum s_alloc alloc_state;
6520         struct sched_domain *sd;
6521         struct s_data d;
6522         int i, ret = -ENOMEM;
6523
6524         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6525         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6526                 goto error;
6527
6528         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6529         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6530                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6531
6532                 sd = NULL;
6533                 for_each_sd_topology(tl) {
6534                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6535                         if (tl == sched_domain_topology)
6536                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6537                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6538                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6539                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6540                                 break;
6541                 }
6542         }
6543
6544         /* Build the groups for the domains */
6545         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6546                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6547                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6548                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6549                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6550                                         goto error;
6551                         } else {
6552                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6553                                         goto error;
6554                         }
6555                 }
6556         }
6557
6558         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6559         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6560                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6561                         continue;
6562
6563                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6564                         claim_allocations(i, sd);
6565                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6566                 }
6567         }
6568
6569         /* Attach the domains */
6570         rcu_read_lock();
6571         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6572                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6573                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6574         }
6575         rcu_read_unlock();
6576
6577         ret = 0;
6578 error:
6579         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6580         return ret;
6581 }
6582
6583 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6584 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6585 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6586                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6587
6588 /*
6589  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6590  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6591  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6592  */
6593 static cpumask_var_t fallback_doms;
6594
6595 /*
6596  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6597  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6598  * or 0 if it stayed the same.
6599  */
6600 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6601 {
6602         return 0;
6603 }
6604
6605 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6606 {
6607         int i;
6608         cpumask_var_t *doms;
6609
6610         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6611         if (!doms)
6612                 return NULL;
6613         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6614                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6615                         free_sched_domains(doms, i);
6616                         return NULL;
6617                 }
6618         }
6619         return doms;
6620 }
6621
6622 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6623 {
6624         unsigned int i;
6625         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6626                 free_cpumask_var(doms[i]);
6627         kfree(doms);
6628 }
6629
6630 /*
6631  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6632  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6633  * exclude other special cases in the future.
6634  */
6635 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6636 {
6637         int err;
6638
6639         arch_update_cpu_topology();
6640         ndoms_cur = 1;
6641         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6642         if (!doms_cur)
6643                 doms_cur = &fallback_doms;
6644         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6645         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6646         register_sched_domain_sysctl();
6647
6648         return err;
6649 }
6650
6651 /*
6652  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6653  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6654  */
6655 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6656 {
6657         int i;
6658
6659         rcu_read_lock();
6660         for_each_cpu(i, cpu_map)
6661                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6662         rcu_read_unlock();
6663 }
6664
6665 /* handle null as "default" */
6666 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6667                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6668 {
6669         struct sched_domain_attr tmp;
6670
6671         /* fast path */
6672         if (!new && !cur)
6673                 return 1;
6674
6675         tmp = SD_ATTR_INIT;
6676         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6677                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6678                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6679 }
6680
6681 /*
6682  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6683  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6684  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6685  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6686  *
6687  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6688  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6689  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6690  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6691  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6692  * it as it is.
6693  *
6694  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6695  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6696  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6697  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6698  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6699  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6700  *
6701  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6702  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6703  * and it will not create the default domain.
6704  *
6705  * Call with hotplug lock held
6706  */
6707 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6708                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6709 {
6710         int i, j, n;
6711         int new_topology;
6712
6713         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6714
6715         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6716         unregister_sched_domain_sysctl();
6717
6718         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6719         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6720
6721         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6722
6723         /* Destroy deleted domains */
6724         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6725                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6726                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6727                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6728                                 goto match1;
6729                 }
6730                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6731                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6732 match1:
6733                 ;
6734         }
6735
6736         n = ndoms_cur;
6737         if (doms_new == NULL) {
6738                 n = 0;
6739                 doms_new = &fallback_doms;
6740                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6741                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6742         }
6743
6744         /* Build new domains */
6745         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6746                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6747                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6748                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6749                                 goto match2;
6750                 }
6751                 /* no match - add a new doms_new */
6752                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6753 match2:
6754                 ;
6755         }
6756
6757         /* Remember the new sched domains */
6758         if (doms_cur != &fallback_doms)
6759                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6760         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6761         doms_cur = doms_new;
6762         dattr_cur = dattr_new;
6763         ndoms_cur = ndoms_new;
6764
6765         register_sched_domain_sysctl();
6766
6767         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6768 }
6769
6770 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6771
6772 /*
6773  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6774  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6775  * around partition_sched_domains().
6776  *
6777  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6778  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6779  */
6780 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6781                              void *hcpu)
6782 {
6783         switch (action) {
6784         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6785         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6786
6787                 /*
6788                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6789                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6790                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6791                  * domain, ignoring cpusets.
6792                  */
6793                 num_cpus_frozen--;
6794                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6795                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6796                         break;
6797                 }
6798
6799                 /*
6800                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6801                  * restore the original sched domains by considering the
6802                  * cpuset configurations.
6803                  */
6804
6805         case CPU_ONLINE:
6806         case CPU_DOWN_FAILED:
6807                 cpuset_update_active_cpus(true);
6808                 break;
6809         default:
6810                 return NOTIFY_DONE;
6811         }
6812         return NOTIFY_OK;
6813 }
6814
6815 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6816                                void *hcpu)
6817 {
6818         switch (action) {
6819         case CPU_DOWN_PREPARE:
6820                 cpuset_update_active_cpus(false);
6821                 break;
6822         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6823                 num_cpus_frozen++;
6824                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6825                 break;
6826         default:
6827                 return NOTIFY_DONE;
6828         }
6829         return NOTIFY_OK;
6830 }
6831
6832 void __init sched_init_smp(void)
6833 {
6834         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6835
6836         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6837         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6838
6839         sched_init_numa();
6840
6841         /*
6842          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6843          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6844          * happen.
6845          */
6846         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6847         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6848         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6849         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6850                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6851         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6852
6853         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6854         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6855         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6856
6857         init_hrtick();
6858
6859         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6860         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6861                 BUG();
6862         sched_init_granularity();
6863         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6864
6865         init_sched_rt_class();
6866         init_sched_dl_class();
6867 }
6868 #else
6869 void __init sched_init_smp(void)
6870 {
6871         sched_init_granularity();
6872 }
6873 #endif /* CONFIG_SMP */
6874
6875 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6876
6877 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6878 {
6879         return in_lock_functions(addr) ||
6880                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6881                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6882 }
6883
6884 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6885 /*
6886  * Default task group.
6887  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6888  */
6889 struct task_group root_task_group;
6890 LIST_HEAD(task_groups);
6891 #endif
6892
6893 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6894
6895 void __init sched_init(void)
6896 {
6897         int i, j;
6898         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6899
6900 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6901         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6902 #endif
6903 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6904         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6905 #endif
6906 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6907         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6908 #endif
6909         if (alloc_size) {
6910                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6911
6912 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6913                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6914                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6915
6916                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6917                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6918
6919 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6920 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6921                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6922                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6923
6924                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6925                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6926
6927 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6928 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6929                 for_each_possible_cpu(i) {
6930                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6931                         ptr += cpumask_size();
6932                 }
6933 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6934         }
6935
6936         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6937                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6938         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6939                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6940
6941 #ifdef CONFIG_SMP
6942         init_defrootdomain();
6943 #endif
6944
6945 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6946         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6947                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6948 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6949
6950 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6951         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6952         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6953         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6954         autogroup_init(&init_task);
6955
6956 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6957
6958         for_each_possible_cpu(i) {
6959                 struct rq *rq;
6960
6961                 rq = cpu_rq(i);
6962                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6963                 rq->nr_running = 0;
6964                 rq->calc_load_active = 0;
6965                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6966                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6967                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6968                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6969 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6970                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6971                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6972                 /*
6973                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6974                  *
6975                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6976                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6977                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6978                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6979                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6980                  * (se->load.weight).
6981                  *
6982                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6983                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6984                  * then A0's share of the cpu resource is:
6985                  *
6986                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6987                  *
6988                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6989                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6990                  */
6991                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6992                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6993 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6994
6995                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6996 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6997                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6998 #endif
6999
7000                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7001                         rq->cpu_load[j] = 0;
7002
7003                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7004
7005 #ifdef CONFIG_SMP
7006                 rq->sd = NULL;
7007                 rq->rd = NULL;
7008                 rq->cpu_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7009                 rq->post_schedule = 0;
7010                 rq->active_balance = 0;
7011                 rq->next_balance = jiffies;
7012                 rq->push_cpu = 0;
7013                 rq->cpu = i;
7014                 rq->online = 0;
7015                 rq->idle_stamp = 0;
7016                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7017                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7018
7019                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7020
7021                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7022 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7023                 rq->nohz_flags = 0;
7024 #endif
7025 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7026                 rq->last_sched_tick = 0;
7027 #endif
7028 #endif
7029                 init_rq_hrtick(rq);
7030                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7031         }
7032
7033         set_load_weight(&init_task);
7034
7035 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7036         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7037 #endif
7038
7039         /*
7040          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7041          */
7042         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7043         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7044
7045         /*
7046          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7047          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7048          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7049          * when this runqueue becomes "idle".
7050          */
7051         init_idle(current, smp_processor_id());
7052
7053         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7054
7055         /*
7056          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7057          */
7058         current->sched_class = &fair_sched_class;
7059
7060 #ifdef CONFIG_SMP
7061         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7062         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7063         if (cpu_isolated_map == NULL)
7064                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7065         idle_thread_set_boot_cpu();
7066         set_cpu_rq_start_time();
7067 #endif
7068         init_sched_fair_class();
7069
7070         scheduler_running = 1;
7071 }
7072
7073 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7074 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7075 {
7076         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7077
7078         return (nested == preempt_offset);
7079 }
7080
7081 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7082 {
7083         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7084
7085         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7086         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7087              !is_idle_task(current)) ||
7088             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7089                 return;
7090         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7091                 return;
7092         prev_jiffy = jiffies;
7093
7094         printk(KERN_ERR
7095                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7096                         file, line);
7097         printk(KERN_ERR
7098                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7099                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7100                         current->pid, current->comm);
7101
7102         debug_show_held_locks(current);
7103         if (irqs_disabled())
7104                 print_irqtrace_events(current);
7105 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7106         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7107                 pr_err("Preemption disabled at:");
7108                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7109                 pr_cont("\n");
7110         }
7111 #endif
7112         dump_stack();
7113 }
7114 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7115 #endif
7116
7117 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7118 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7119 {
7120         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7121         struct sched_attr attr = {
7122                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7123         };
7124         int old_prio = p->prio;
7125         int queued;
7126
7127         queued = task_on_rq_queued(p);
7128         if (queued)
7129                 dequeue_task(rq, p, 0);
7130         __setscheduler(rq, p, &attr);
7131         if (queued) {
7132                 enqueue_task(rq, p, 0);
7133                 resched_curr(rq);
7134         }
7135
7136         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7137 }
7138
7139 void normalize_rt_tasks(void)
7140 {
7141         struct task_struct *g, *p;
7142         unsigned long flags;
7143         struct rq *rq;
7144
7145         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7146         for_each_process_thread(g, p) {
7147                 /*
7148                  * Only normalize user tasks:
7149                  */
7150                 if (!p->mm)
7151                         continue;
7152
7153                 p->se.exec_start                = 0;
7154 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7155                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7156                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7157                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7158 #endif
7159
7160                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7161                         /*
7162                          * Renice negative nice level userspace
7163                          * tasks back to 0:
7164                          */
7165                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7166                                 set_user_nice(p, 0);
7167                         continue;
7168                 }
7169
7170                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7171                 rq = __task_rq_lock(p);
7172
7173                 normalize_task(rq, p);
7174
7175                 __task_rq_unlock(rq);
7176                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7177         }
7178         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7179 }
7180
7181 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7182
7183 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7184 /*
7185  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7186  *
7187  * They can only be called when the whole system has been
7188  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7189  * activity can take place. Using them for anything else would
7190  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7191  * under any other configuration.
7192  */
7193
7194 /**
7195  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7196  * @cpu: the processor in question.
7197  *
7198  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7199  *
7200  * Return: The current task for @cpu.
7201  */
7202 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7203 {
7204         return cpu_curr(cpu);
7205 }
7206
7207 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7208
7209 #ifdef CONFIG_IA64
7210 /**
7211  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7212  * @cpu: the processor in question.
7213  * @p: the task pointer to set.
7214  *
7215  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7216  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7217  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7218  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7219  * and caller must save the original value of the current task (see
7220  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7221  * re-starting the system.
7222  *
7223  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7224  */
7225 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7226 {
7227         cpu_curr(cpu) = p;
7228 }
7229
7230 #endif
7231
7232 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7233 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7234 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7235
7236 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7237 {
7238         free_fair_sched_group(tg);
7239         free_rt_sched_group(tg);
7240         autogroup_free(tg);
7241         kfree(tg);
7242 }
7243
7244 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7245 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7246 {
7247         struct task_group *tg;
7248
7249         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7250         if (!tg)
7251                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7252
7253         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7254                 goto err;
7255
7256         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7257                 goto err;
7258
7259         return tg;
7260
7261 err:
7262         free_sched_group(tg);
7263         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7264 }
7265
7266 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7267 {
7268         unsigned long flags;
7269
7270         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7271         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7272
7273         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7274
7275         tg->parent = parent;
7276         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7277         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7278         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7279 }
7280
7281 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7282 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7283 {
7284         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7285         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7286 }
7287
7288 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7289 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7290 {
7291         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7292         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7293 }
7294
7295 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7296 {
7297         unsigned long flags;
7298         int i;
7299
7300         /* end participation in shares distribution */
7301         for_each_possible_cpu(i)
7302                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7303
7304         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7305         list_del_rcu(&tg->list);
7306         list_del_rcu(&tg->siblings);
7307         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7308 }
7309
7310 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7311  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7312  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7313  *      reflect its new group.
7314  */
7315 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7316 {
7317         struct task_group *tg;
7318         int queued, running;
7319         unsigned long flags;
7320         struct rq *rq;
7321
7322         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7323
7324         running = task_current(rq, tsk);
7325         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7326
7327         if (queued)
7328                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7329         if (unlikely(running))
7330                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7331
7332         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7333                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7334                           struct task_group, css);
7335         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7336         tsk->sched_task_group = tg;
7337
7338 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7339         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7340                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, queued);
7341         else
7342 #endif
7343                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7344
7345         if (unlikely(running))
7346                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7347         if (queued)
7348                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7349
7350         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7351 }
7352 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7353
7354 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7355 /*
7356  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7357  */
7358 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7359
7360 /* Must be called with tasklist_lock held */
7361 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7362 {
7363         struct task_struct *g, *p;
7364
7365         for_each_process_thread(g, p) {
7366                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7367                         return 1;
7368         }
7369
7370         return 0;
7371 }
7372
7373 struct rt_schedulable_data {
7374         struct task_group *tg;
7375         u64 rt_period;
7376         u64 rt_runtime;
7377 };
7378
7379 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7380 {
7381         struct rt_schedulable_data *d = data;
7382         struct task_group *child;
7383         unsigned long total, sum = 0;
7384         u64 period, runtime;
7385
7386         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7387         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7388
7389         if (tg == d->tg) {
7390                 period = d->rt_period;
7391                 runtime = d->rt_runtime;
7392         }
7393
7394         /*
7395          * Cannot have more runtime than the period.
7396          */
7397         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7398                 return -EINVAL;
7399
7400         /*
7401          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7402          */
7403         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7404                 return -EBUSY;
7405
7406         total = to_ratio(period, runtime);
7407
7408         /*
7409          * Nobody can have more than the global setting allows.
7410          */
7411         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7412                 return -EINVAL;
7413
7414         /*
7415          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7416          */
7417         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7418                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7419                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7420
7421                 if (child == d->tg) {
7422                         period = d->rt_period;
7423                         runtime = d->rt_runtime;
7424                 }
7425
7426                 sum += to_ratio(period, runtime);
7427         }
7428
7429         if (sum > total)
7430                 return -EINVAL;
7431
7432         return 0;
7433 }
7434
7435 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7436 {
7437         int ret;
7438
7439         struct rt_schedulable_data data = {
7440                 .tg = tg,
7441                 .rt_period = period,
7442                 .rt_runtime = runtime,
7443         };
7444
7445         rcu_read_lock();
7446         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7447         rcu_read_unlock();
7448
7449         return ret;
7450 }
7451
7452 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7453                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7454 {
7455         int i, err = 0;
7456
7457         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7458         read_lock(&tasklist_lock);
7459         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7460         if (err)
7461                 goto unlock;
7462
7463         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7464         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7465         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7466
7467         for_each_possible_cpu(i) {
7468                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7469
7470                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7471                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7472                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7473         }
7474         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7475 unlock:
7476         read_unlock(&tasklist_lock);
7477         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7478
7479         return err;
7480 }
7481
7482 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7483 {
7484         u64 rt_runtime, rt_period;
7485
7486         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7487         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7488         if (rt_runtime_us < 0)
7489                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7490
7491         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7492 }
7493
7494 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7495 {
7496         u64 rt_runtime_us;
7497
7498         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7499                 return -1;
7500
7501         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7502         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7503         return rt_runtime_us;
7504 }
7505
7506 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7507 {
7508         u64 rt_runtime, rt_period;
7509
7510         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7511         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7512
7513         if (rt_period == 0)
7514                 return -EINVAL;
7515
7516         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7517 }
7518
7519 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7520 {
7521         u64 rt_period_us;
7522
7523         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7524         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7525         return rt_period_us;
7526 }
7527 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7528
7529 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7530 static int sched_rt_global_constraints(void)
7531 {
7532         int ret = 0;
7533
7534         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7535         read_lock(&tasklist_lock);
7536         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7537         read_unlock(&tasklist_lock);
7538         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7539
7540         return ret;
7541 }
7542
7543 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7544 {
7545         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7546         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7547                 return 0;
7548
7549         return 1;
7550 }
7551
7552 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7553 static int sched_rt_global_constraints(void)
7554 {
7555         unsigned long flags;
7556         int i, ret = 0;
7557
7558         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7559         for_each_possible_cpu(i) {
7560                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7561
7562                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7563                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7564                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7565         }
7566         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7567
7568         return ret;
7569 }
7570 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7571
7572 static int sched_dl_global_constraints(void)
7573 {
7574         u64 runtime = global_rt_runtime();
7575         u64 period = global_rt_period();
7576         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7577         int cpu, ret = 0;
7578         unsigned long flags;
7579
7580         /*
7581          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7582          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7583          * any of the root_domains.
7584          *
7585          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7586          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7587          * solutions is welcome!
7588          */
7589         for_each_possible_cpu(cpu) {
7590                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7591
7592                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7593                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7594                         ret = -EBUSY;
7595                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7596
7597                 if (ret)
7598                         break;
7599         }
7600
7601         return ret;
7602 }
7603
7604 static void sched_dl_do_global(void)
7605 {
7606         u64 new_bw = -1;
7607         int cpu;
7608         unsigned long flags;
7609
7610         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7611         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7612
7613         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7614                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7615
7616         /*
7617          * FIXME: As above...
7618          */
7619         for_each_possible_cpu(cpu) {
7620                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7621
7622                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7623                 dl_b->bw = new_bw;
7624                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7625         }
7626 }
7627
7628 static int sched_rt_global_validate(void)
7629 {
7630         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7631                 return -EINVAL;
7632
7633         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7634                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7635                 return -EINVAL;
7636
7637         return 0;
7638 }
7639
7640 static void sched_rt_do_global(void)
7641 {
7642         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7643         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7644 }
7645
7646 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7647                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7648                 loff_t *ppos)
7649 {
7650         int old_period, old_runtime;
7651         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7652         int ret;
7653
7654         mutex_lock(&mutex);
7655         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7656         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7657
7658         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7659
7660         if (!ret && write) {
7661                 ret = sched_rt_global_validate();
7662                 if (ret)
7663                         goto undo;
7664
7665                 ret = sched_rt_global_constraints();
7666                 if (ret)
7667                         goto undo;
7668
7669                 ret = sched_dl_global_constraints();
7670                 if (ret)
7671                         goto undo;
7672
7673                 sched_rt_do_global();
7674                 sched_dl_do_global();
7675         }
7676         if (0) {
7677 undo:
7678                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7679                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7680         }
7681         mutex_unlock(&mutex);
7682
7683         return ret;
7684 }
7685
7686 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7687                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7688                 loff_t *ppos)
7689 {
7690         int ret;
7691         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7692
7693         mutex_lock(&mutex);
7694         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7695         /* make sure that internally we keep jiffies */
7696         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7697         if (!ret && write) {
7698                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7699                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7700         }
7701         mutex_unlock(&mutex);
7702         return ret;
7703 }
7704
7705 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7706
7707 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7708 {
7709         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7710 }
7711
7712 static struct cgroup_subsys_state *
7713 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7714 {
7715         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7716         struct task_group *tg;
7717
7718         if (!parent) {
7719                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7720                 return &root_task_group.css;
7721         }
7722
7723         tg = sched_create_group(parent);
7724         if (IS_ERR(tg))
7725                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7726
7727         return &tg->css;
7728 }
7729
7730 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7731 {
7732         struct task_group *tg = css_tg(css);
7733         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
7734
7735         if (parent)
7736                 sched_online_group(tg, parent);
7737         return 0;
7738 }
7739
7740 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7741 {
7742         struct task_group *tg = css_tg(css);
7743
7744         sched_destroy_group(tg);
7745 }
7746
7747 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7748 {
7749         struct task_group *tg = css_tg(css);
7750
7751         sched_offline_group(tg);
7752 }
7753
7754 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7755                                  struct cgroup_taskset *tset)
7756 {
7757         struct task_struct *task;
7758
7759         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7760 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7761                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7762                         return -EINVAL;
7763 #else
7764                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7765                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7766                         return -EINVAL;
7767 #endif
7768         }
7769         return 0;
7770 }
7771
7772 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7773                               struct cgroup_taskset *tset)
7774 {
7775         struct task_struct *task;
7776
7777         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7778                 sched_move_task(task);
7779 }
7780
7781 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7782                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7783                             struct task_struct *task)
7784 {
7785         /*
7786          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7787          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7788          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7789          */
7790         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7791                 return;
7792
7793         sched_move_task(task);
7794 }
7795
7796 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7797 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7798                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7799 {
7800         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7801 }
7802
7803 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7804                                struct cftype *cft)
7805 {
7806         struct task_group *tg = css_tg(css);
7807
7808         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7809 }
7810
7811 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7812 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7813
7814 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7815 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7816
7817 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7818
7819 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7820 {
7821         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7822         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7823
7824         if (tg == &root_task_group)
7825                 return -EINVAL;
7826
7827         /*
7828          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7829          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7830          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7831          */
7832         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7833                 return -EINVAL;
7834
7835         /*
7836          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7837          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7838          * feasibility.
7839          */
7840         if (period > max_cfs_quota_period)
7841                 return -EINVAL;
7842
7843         /*
7844          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
7845          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
7846          */
7847         get_online_cpus();
7848         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7849         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7850         if (ret)
7851                 goto out_unlock;
7852
7853         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7854         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7855         /*
7856          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7857          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7858          */
7859         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7860                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7861         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7862         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7863         cfs_b->quota = quota;
7864
7865         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7866         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7867         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7868                 /* force a reprogram */
7869                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b, true);
7870         }
7871         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7872
7873         for_each_online_cpu(i) {
7874                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7875                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7876
7877                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7878                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7879                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7880
7881                 if (cfs_rq->throttled)
7882                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7883                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7884         }
7885         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7886                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7887 out_unlock:
7888         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7889         put_online_cpus();
7890
7891         return ret;
7892 }
7893
7894 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7895 {
7896         u64 quota, period;
7897
7898         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7899         if (cfs_quota_us < 0)
7900                 quota = RUNTIME_INF;
7901         else
7902                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7903
7904         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7905 }
7906
7907 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7908 {
7909         u64 quota_us;
7910
7911         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7912                 return -1;
7913
7914         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7915         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7916
7917         return quota_us;
7918 }
7919
7920 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7921 {
7922         u64 quota, period;
7923
7924         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7925         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7926
7927         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7928 }
7929
7930 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7931 {
7932         u64 cfs_period_us;
7933
7934         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7935         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7936
7937         return cfs_period_us;
7938 }
7939
7940 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7941                                   struct cftype *cft)
7942 {
7943         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7944 }
7945
7946 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7947                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7948 {
7949         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7950 }
7951
7952 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7953                                    struct cftype *cft)
7954 {
7955         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7956 }
7957
7958 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7959                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7960 {
7961         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7962 }
7963
7964 struct cfs_schedulable_data {
7965         struct task_group *tg;
7966         u64 period, quota;
7967 };
7968
7969 /*
7970  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7971  * note: units are usecs
7972  */
7973 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7974                                struct cfs_schedulable_data *d)
7975 {
7976         u64 quota, period;
7977
7978         if (tg == d->tg) {
7979                 period = d->period;
7980                 quota = d->quota;
7981         } else {
7982                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7983                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7984         }
7985
7986         /* note: these should typically be equivalent */
7987         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7988                 return RUNTIME_INF;
7989
7990         return to_ratio(period, quota);
7991 }
7992
7993 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7994 {
7995         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7996         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7997         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7998
7999         if (!tg->parent) {
8000                 quota = RUNTIME_INF;
8001         } else {
8002                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8003
8004                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8005                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
8006
8007                 /*
8008                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8009                  * limit is set
8010                  */
8011                 if (quota == RUNTIME_INF)
8012                         quota = parent_quota;
8013                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8014                         return -EINVAL;
8015         }
8016         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
8017
8018         return 0;
8019 }
8020
8021 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8022 {
8023         int ret;
8024         struct cfs_schedulable_data data = {
8025                 .tg = tg,
8026                 .period = period,
8027                 .quota = quota,
8028         };
8029
8030         if (quota != RUNTIME_INF) {
8031                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8032                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8033         }
8034
8035         rcu_read_lock();
8036         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8037         rcu_read_unlock();
8038
8039         return ret;
8040 }
8041
8042 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8043 {
8044         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8045         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8046
8047         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8048         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8049         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8050
8051         return 0;
8052 }
8053 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8054 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8055
8056 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8057 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8058                                 struct cftype *cft, s64 val)
8059 {
8060         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8061 }
8062
8063 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8064                                struct cftype *cft)
8065 {
8066         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8067 }
8068
8069 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8070                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8071 {
8072         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8073 }
8074
8075 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8076                                    struct cftype *cft)
8077 {
8078         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8079 }
8080 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8081
8082 static struct cftype cpu_files[] = {
8083 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8084         {
8085                 .name = "shares",
8086                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8087                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8088         },
8089 #endif
8090 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8091         {
8092                 .name = "cfs_quota_us",
8093                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8094                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8095         },
8096         {
8097                 .name = "cfs_period_us",
8098                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8099                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8100         },
8101         {
8102                 .name = "stat",
8103                 .seq_show = cpu_stats_show,
8104         },
8105 #endif
8106 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8107         {
8108                 .name = "rt_runtime_us",
8109                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8110                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8111         },
8112         {
8113                 .name = "rt_period_us",
8114                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8115                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8116         },
8117 #endif
8118         { }     /* terminate */
8119 };
8120
8121 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8122         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8123         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8124         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8125         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8126         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8127         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8128         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8129         .legacy_cftypes = cpu_files,
8130         .early_init     = 1,
8131 };
8132
8133 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8134
8135 void dump_cpu_task(int cpu)
8136 {
8137         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8138         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8139 }