sched/core: Remove false-positive warning from wake_up_process()
[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 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
604                 return;
605         resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
631                                 cpu = i;
632                                 goto unlock;
633                         }
634                 }
635         }
636
637         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
638                 cpu = housekeeping_any_cpu();
639 unlock:
640         rcu_read_unlock();
641         return cpu;
642 }
643 /*
644  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
645  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
646  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
647  * idle system the next event might even be infinite time into the
648  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
649  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
650  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
651  * wheel for the next timer event.
652  */
653 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
654 {
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656
657         if (cpu == smp_processor_id())
658                 return;
659
660         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
661                 smp_send_reschedule(cpu);
662         else
663                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
664 }
665
666 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
667 {
668         /*
669          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
670          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
671          * If needed we can still optimize that later with an
672          * empty IRQ.
673          */
674         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
675                 if (cpu != smp_processor_id() ||
676                     tick_nohz_tick_stopped())
677                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
678                 return true;
679         }
680
681         return false;
682 }
683
684 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
685 {
686         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
687                 wake_up_idle_cpu(cpu);
688 }
689
690 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
691 {
692         int cpu = smp_processor_id();
693
694         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
695                 return false;
696
697         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
698                 return true;
699
700         /*
701          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
702          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
703          */
704         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
705         return false;
706 }
707
708 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
709
710 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
711 {
712         return false;
713 }
714
715 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
716
717 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
718 bool sched_can_stop_tick(void)
719 {
720         /*
721          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
722          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
723          */
724         if (current->policy == SCHED_FIFO)
725                 return true;
726
727         /*
728          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
729          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
730          */
731         if (current->policy == SCHED_RR) {
732                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
733
734                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
735         }
736
737         /*
738          * More than one running task need preemption.
739          * nr_running update is assumed to be visible
740          * after IPI is sent from wakers.
741          */
742         if (this_rq()->nr_running > 1)
743                 return false;
744
745         return true;
746 }
747 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
748
749 void sched_avg_update(struct rq *rq)
750 {
751         s64 period = sched_avg_period();
752
753         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
754                 /*
755                  * Inline assembly required to prevent the compiler
756                  * optimising this loop into a divmod call.
757                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
758                  */
759                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
760                 rq->age_stamp += period;
761                 rq->rt_avg /= 2;
762         }
763 }
764
765 #endif /* CONFIG_SMP */
766
767 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
768                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
769 /*
770  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
771  * node and @up when leaving it for the final time.
772  *
773  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
774  */
775 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
776                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
777 {
778         struct task_group *parent, *child;
779         int ret;
780
781         parent = from;
782
783 down:
784         ret = (*down)(parent, data);
785         if (ret)
786                 goto out;
787         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
788                 parent = child;
789                 goto down;
790
791 up:
792                 continue;
793         }
794         ret = (*up)(parent, data);
795         if (ret || parent == from)
796                 goto out;
797
798         child = parent;
799         parent = parent->parent;
800         if (parent)
801                 goto up;
802 out:
803         return ret;
804 }
805
806 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
807 {
808         return 0;
809 }
810 #endif
811
812 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
813 {
814         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
815         struct load_weight *load = &p->se.load;
816
817         /*
818          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
819          */
820         if (idle_policy(p->policy)) {
821                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
822                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
823                 return;
824         }
825
826         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
827         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
828 }
829
830 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
831 {
832         update_rq_clock(rq);
833         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
834                 sched_info_queued(rq, p);
835         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
836 }
837
838 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
839 {
840         update_rq_clock(rq);
841         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
842                 sched_info_dequeued(rq, p);
843         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
844 }
845
846 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
847 {
848         if (task_contributes_to_load(p))
849                 rq->nr_uninterruptible--;
850
851         enqueue_task(rq, p, flags);
852 }
853
854 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
855 {
856         if (task_contributes_to_load(p))
857                 rq->nr_uninterruptible++;
858
859         dequeue_task(rq, p, flags);
860 }
861
862 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
863 {
864 /*
865  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
866  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
867  */
868 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
869         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
870 #endif
871 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
872         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
873
874         /*
875          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
876          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
877          * {soft,}irq region.
878          *
879          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
880          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
881          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
882          * monotonic.
883          *
884          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
885          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
886          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
887          * atomic ops.
888          */
889         if (irq_delta > delta)
890                 irq_delta = delta;
891
892         rq->prev_irq_time += irq_delta;
893         delta -= irq_delta;
894 #endif
895 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
896         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
897                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
898                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
899
900                 if (unlikely(steal > delta))
901                         steal = delta;
902
903                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
904                 delta -= steal;
905         }
906 #endif
907
908         rq->clock_task += delta;
909
910 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
911         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
912                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
913 #endif
914 }
915
916 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
917 {
918         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
919         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
920
921         if (stop) {
922                 /*
923                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
924                  * userspace knows about and won't get confused about.
925                  *
926                  * Also, it will make PI more or less work without too
927                  * much confusion -- but then, stop work should not
928                  * rely on PI working anyway.
929                  */
930                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
931
932                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
933         }
934
935         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
936
937         if (old_stop) {
938                 /*
939                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
940                  * it can die in pieces.
941                  */
942                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
943         }
944 }
945
946 /*
947  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
948  */
949 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
950 {
951         return p->static_prio;
952 }
953
954 /*
955  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
956  * without taking RT-inheritance into account. Might be
957  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
958  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
959  * estimator recalculates.
960  */
961 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
962 {
963         int prio;
964
965         if (task_has_dl_policy(p))
966                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
967         else if (task_has_rt_policy(p))
968                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
969         else
970                 prio = __normal_prio(p);
971         return prio;
972 }
973
974 /*
975  * Calculate the current priority, i.e. the priority
976  * taken into account by the scheduler. This value might
977  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
978  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
979  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
980  */
981 static int effective_prio(struct task_struct *p)
982 {
983         p->normal_prio = normal_prio(p);
984         /*
985          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
986          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
987          * to the normal priority:
988          */
989         if (!rt_prio(p->prio))
990                 return p->normal_prio;
991         return p->prio;
992 }
993
994 /**
995  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
996  * @p: the task in question.
997  *
998  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
999  */
1000 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1001 {
1002         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1007  * use the balance_callback list if you want balancing.
1008  *
1009  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1010  * balance_callback().
1011  */
1012 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1013                                        const struct sched_class *prev_class,
1014                                        int oldprio)
1015 {
1016         if (prev_class != p->sched_class) {
1017                 if (prev_class->switched_from)
1018                         prev_class->switched_from(rq, p);
1019
1020                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1021         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1022                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1023 }
1024
1025 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1026 {
1027         const struct sched_class *class;
1028
1029         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1030                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1031         } else {
1032                 for_each_class(class) {
1033                         if (class == rq->curr->sched_class)
1034                                 break;
1035                         if (class == p->sched_class) {
1036                                 resched_curr(rq);
1037                                 break;
1038                         }
1039                 }
1040         }
1041
1042         /*
1043          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1044          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1045          */
1046         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1047                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051 /*
1052  * This is how migration works:
1053  *
1054  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1055  *    stop_one_cpu().
1056  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1057  *    off the CPU)
1058  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1059  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1060  *    it and puts it into the right queue.
1061  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1062  *    is done.
1063  */
1064
1065 /*
1066  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1067  *
1068  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1069  */
1070 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1071 {
1072         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1073
1074         dequeue_task(rq, p, 0);
1075         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1076         set_task_cpu(p, new_cpu);
1077         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1078
1079         rq = cpu_rq(new_cpu);
1080
1081         raw_spin_lock(&rq->lock);
1082         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1083         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1084         enqueue_task(rq, p, 0);
1085         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1086
1087         return rq;
1088 }
1089
1090 struct migration_arg {
1091         struct task_struct *task;
1092         int dest_cpu;
1093 };
1094
1095 /*
1096  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1097  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1098  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1099  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1100  *
1101  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1102  * as the task is no longer on this CPU.
1103  */
1104 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1105 {
1106         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1107                 return rq;
1108
1109         /* Affinity changed (again). */
1110         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1111                 return rq;
1112
1113         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1114
1115         return rq;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1120  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1121  * 'pushing' onto another runqueue.
1122  */
1123 static int migration_cpu_stop(void *data)
1124 {
1125         struct migration_arg *arg = data;
1126         struct task_struct *p = arg->task;
1127         struct rq *rq = this_rq();
1128
1129         /*
1130          * The original target cpu might have gone down and we might
1131          * be on another cpu but it doesn't matter.
1132          */
1133         local_irq_disable();
1134         /*
1135          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1136          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1137          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1138          */
1139         sched_ttwu_pending();
1140
1141         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1142         raw_spin_lock(&rq->lock);
1143         /*
1144          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1145          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1146          * we're holding p->pi_lock.
1147          */
1148         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1149                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1150         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1151         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1152
1153         local_irq_enable();
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 /*
1158  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1159  * actually call this function.
1160  */
1161 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1162 {
1163         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1164         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1165 }
1166
1167 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1168 {
1169         struct rq *rq = task_rq(p);
1170         bool queued, running;
1171
1172         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1173
1174         queued = task_on_rq_queued(p);
1175         running = task_current(rq, p);
1176
1177         if (queued) {
1178                 /*
1179                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1180                  * holding rq->lock.
1181                  */
1182                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1183                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1184         }
1185         if (running)
1186                 put_prev_task(rq, p);
1187
1188         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1189
1190         if (running)
1191                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1192         if (queued)
1193                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1198  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1199  * is removed from the allowed bitmask.
1200  *
1201  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1202  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1203  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1204  */
1205 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1206                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1207 {
1208         unsigned long flags;
1209         struct rq *rq;
1210         unsigned int dest_cpu;
1211         int ret = 0;
1212
1213         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1214
1215         /*
1216          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1217          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1218          */
1219         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1220                 ret = -EINVAL;
1221                 goto out;
1222         }
1223
1224         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1225                 goto out;
1226
1227         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1228                 ret = -EINVAL;
1229                 goto out;
1230         }
1231
1232         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1233
1234         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1235         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1236                 goto out;
1237
1238         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1239         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1240                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1241                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1242                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1243                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1244                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1245                 return 0;
1246         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1247                 /*
1248                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1249                  * afterwards anyway.
1250                  */
1251                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1252                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1253                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1254         }
1255 out:
1256         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1257
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1262 {
1263         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1264 }
1265 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1266
1267 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1270         /*
1271          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1272          * ttwu() will sort out the placement.
1273          */
1274         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1275                         !p->on_rq);
1276
1277 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1278         /*
1279          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1280          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1281          *
1282          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1283          * see task_group().
1284          *
1285          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1286          * task_rq_lock().
1287          */
1288         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1289                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1290 #endif
1291 #endif
1292
1293         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1294
1295         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1296                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1297                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1298                 p->se.nr_migrations++;
1299                 perf_event_task_migrate(p);
1300         }
1301
1302         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1303 }
1304
1305 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1306 {
1307         if (task_on_rq_queued(p)) {
1308                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1309
1310                 src_rq = task_rq(p);
1311                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1312
1313                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1314                 set_task_cpu(p, cpu);
1315                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1316                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1317         } else {
1318                 /*
1319                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1320                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1321                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1322                  */
1323                 p->wake_cpu = cpu;
1324         }
1325 }
1326
1327 struct migration_swap_arg {
1328         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1329         int src_cpu, dst_cpu;
1330 };
1331
1332 static int migrate_swap_stop(void *data)
1333 {
1334         struct migration_swap_arg *arg = data;
1335         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1336         int ret = -EAGAIN;
1337
1338         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1339                 return -EAGAIN;
1340
1341         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1342         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1343
1344         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1345                         &arg->dst_task->pi_lock);
1346         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1347
1348         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1349                 goto unlock;
1350
1351         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1352                 goto unlock;
1353
1354         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1355                 goto unlock;
1356
1357         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1358                 goto unlock;
1359
1360         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1361         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1362
1363         ret = 0;
1364
1365 unlock:
1366         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1367         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1368         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1369
1370         return ret;
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Cross migrate two tasks
1375  */
1376 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1377 {
1378         struct migration_swap_arg arg;
1379         int ret = -EINVAL;
1380
1381         arg = (struct migration_swap_arg){
1382                 .src_task = cur,
1383                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1384                 .dst_task = p,
1385                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1386         };
1387
1388         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1389                 goto out;
1390
1391         /*
1392          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1393          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1394          */
1395         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1396                 goto out;
1397
1398         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1399                 goto out;
1400
1401         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1402                 goto out;
1403
1404         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1405         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1406
1407 out:
1408         return ret;
1409 }
1410
1411 /*
1412  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1413  *
1414  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1415  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1416  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1417  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1418  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1419  * @p has remained unscheduled the whole time.
1420  *
1421  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1422  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1423  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1424  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1425  * waiting to become inactive.
1426  */
1427 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1428 {
1429         unsigned long flags;
1430         int running, queued;
1431         unsigned long ncsw;
1432         struct rq *rq;
1433
1434         for (;;) {
1435                 /*
1436                  * We do the initial early heuristics without holding
1437                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1438                  * the runqueue lock when things look like they will
1439                  * work out!
1440                  */
1441                 rq = task_rq(p);
1442
1443                 /*
1444                  * If the task is actively running on another CPU
1445                  * still, just relax and busy-wait without holding
1446                  * any locks.
1447                  *
1448                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1449                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1450                  * But we don't care, since "task_running()" will
1451                  * return false if the runqueue has changed and p
1452                  * is actually now running somewhere else!
1453                  */
1454                 while (task_running(rq, p)) {
1455                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1456                                 return 0;
1457                         cpu_relax();
1458                 }
1459
1460                 /*
1461                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1462                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1463                  * just go back and repeat.
1464                  */
1465                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1466                 trace_sched_wait_task(p);
1467                 running = task_running(rq, p);
1468                 queued = task_on_rq_queued(p);
1469                 ncsw = 0;
1470                 if (!match_state || p->state == match_state)
1471                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1472                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1473
1474                 /*
1475                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1476                  */
1477                 if (unlikely(!ncsw))
1478                         break;
1479
1480                 /*
1481                  * Was it really running after all now that we
1482                  * checked with the proper locks actually held?
1483                  *
1484                  * Oops. Go back and try again..
1485                  */
1486                 if (unlikely(running)) {
1487                         cpu_relax();
1488                         continue;
1489                 }
1490
1491                 /*
1492                  * It's not enough that it's not actively running,
1493                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1494                  * preempted!
1495                  *
1496                  * So if it was still runnable (but just not actively
1497                  * running right now), it's preempted, and we should
1498                  * yield - it could be a while.
1499                  */
1500                 if (unlikely(queued)) {
1501                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1502
1503                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1504                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1505                         continue;
1506                 }
1507
1508                 /*
1509                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1510                  * runnable, which means that it will never become
1511                  * running in the future either. We're all done!
1512                  */
1513                 break;
1514         }
1515
1516         return ncsw;
1517 }
1518
1519 /***
1520  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1521  * @p: the to-be-kicked thread
1522  *
1523  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1524  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1525  *
1526  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1527  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1528  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1529  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1530  * achieved as well.
1531  */
1532 void kick_process(struct task_struct *p)
1533 {
1534         int cpu;
1535
1536         preempt_disable();
1537         cpu = task_cpu(p);
1538         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1539                 smp_send_reschedule(cpu);
1540         preempt_enable();
1541 }
1542 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1543
1544 /*
1545  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1546  */
1547 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1548 {
1549         int nid = cpu_to_node(cpu);
1550         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1551         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1552         int dest_cpu;
1553
1554         /*
1555          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1556          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1557          * select the cpu on the other node.
1558          */
1559         if (nid != -1) {
1560                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1561
1562                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1563                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1564                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1565                                 continue;
1566                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1567                                 continue;
1568                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1569                                 return dest_cpu;
1570                 }
1571         }
1572
1573         for (;;) {
1574                 /* Any allowed, online CPU? */
1575                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1576                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1577                                 continue;
1578                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1579                                 continue;
1580                         goto out;
1581                 }
1582
1583                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1584                 switch (state) {
1585                 case cpuset:
1586                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1587                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1588                                 state = possible;
1589                                 break;
1590                         }
1591                         /* fall-through */
1592                 case possible:
1593                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1594                         state = fail;
1595                         break;
1596
1597                 case fail:
1598                         BUG();
1599                         break;
1600                 }
1601         }
1602
1603 out:
1604         if (state != cpuset) {
1605                 /*
1606                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1607                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1608                  * leave kernel.
1609                  */
1610                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1611                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1612                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1613                 }
1614         }
1615
1616         return dest_cpu;
1617 }
1618
1619 /*
1620  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1621  */
1622 static inline
1623 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1624 {
1625         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1626
1627         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1628                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1629
1630         /*
1631          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1632          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1633          * cpu.
1634          *
1635          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1636          *
1637          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1638          *   not worry about this generic constraint ]
1639          */
1640         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1641                      !cpu_online(cpu)))
1642                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1643
1644         return cpu;
1645 }
1646
1647 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1648 {
1649         s64 diff = sample - *avg;
1650         *avg += diff >> 3;
1651 }
1652
1653 #else
1654
1655 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1656                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1657 {
1658         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1659 }
1660
1661 #endif /* CONFIG_SMP */
1662
1663 static void
1664 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1665 {
1666 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1667         struct rq *rq = this_rq();
1668
1669 #ifdef CONFIG_SMP
1670         int this_cpu = smp_processor_id();
1671
1672         if (cpu == this_cpu) {
1673                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1674                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1675         } else {
1676                 struct sched_domain *sd;
1677
1678                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1679                 rcu_read_lock();
1680                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1681                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1682                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1683                                 break;
1684                         }
1685                 }
1686                 rcu_read_unlock();
1687         }
1688
1689         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1690                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1691
1692 #endif /* CONFIG_SMP */
1693
1694         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1695         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1696
1697         if (wake_flags & WF_SYNC)
1698                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1699
1700 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1701 }
1702
1703 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1704 {
1705         activate_task(rq, p, en_flags);
1706         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1707
1708         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1709         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1710                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1711 }
1712
1713 /*
1714  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1715  */
1716 static void
1717 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1718 {
1719         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1720         p->state = TASK_RUNNING;
1721         trace_sched_wakeup(p);
1722
1723 #ifdef CONFIG_SMP
1724         if (p->sched_class->task_woken) {
1725                 /*
1726                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1727                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1728                  */
1729                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1730                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1731                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1732         }
1733
1734         if (rq->idle_stamp) {
1735                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1736                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1737
1738                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1739
1740                 if (rq->avg_idle > max)
1741                         rq->avg_idle = max;
1742
1743                 rq->idle_stamp = 0;
1744         }
1745 #endif
1746 }
1747
1748 static void
1749 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1750 {
1751         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1752
1753 #ifdef CONFIG_SMP
1754         if (p->sched_contributes_to_load)
1755                 rq->nr_uninterruptible--;
1756 #endif
1757
1758         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1759         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1764  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1765  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1766  * the task is still ->on_rq.
1767  */
1768 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1769 {
1770         struct rq *rq;
1771         int ret = 0;
1772
1773         rq = __task_rq_lock(p);
1774         if (task_on_rq_queued(p)) {
1775                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1776                 update_rq_clock(rq);
1777                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1778                 ret = 1;
1779         }
1780         __task_rq_unlock(rq);
1781
1782         return ret;
1783 }
1784
1785 #ifdef CONFIG_SMP
1786 void sched_ttwu_pending(void)
1787 {
1788         struct rq *rq = this_rq();
1789         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1790         struct task_struct *p;
1791         unsigned long flags;
1792
1793         if (!llist)
1794                 return;
1795
1796         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1797         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1798
1799         while (llist) {
1800                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1801                 llist = llist_next(llist);
1802                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1803         }
1804
1805         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1806         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1807 }
1808
1809 void scheduler_ipi(void)
1810 {
1811         /*
1812          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1813          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1814          * this IPI.
1815          */
1816         preempt_fold_need_resched();
1817
1818         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1819                 return;
1820
1821         /*
1822          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1823          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1824          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1825          * we do call them.
1826          *
1827          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1828          * properly.
1829          *
1830          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1831          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1832          * somewhat pessimize the simple resched case.
1833          */
1834         irq_enter();
1835         sched_ttwu_pending();
1836
1837         /*
1838          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1839          */
1840         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1841                 this_rq()->idle_balance = 1;
1842                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1843         }
1844         irq_exit();
1845 }
1846
1847 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1848 {
1849         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1850
1851         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1852                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1853                         smp_send_reschedule(cpu);
1854                 else
1855                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1856         }
1857 }
1858
1859 void wake_up_if_idle(int cpu)
1860 {
1861         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1862         unsigned long flags;
1863
1864         rcu_read_lock();
1865
1866         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1867                 goto out;
1868
1869         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1870                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1871         } else {
1872                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1873                 if (is_idle_task(rq->curr))
1874                         smp_send_reschedule(cpu);
1875                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1876                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1877         }
1878
1879 out:
1880         rcu_read_unlock();
1881 }
1882
1883 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1884 {
1885         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1886 }
1887 #endif /* CONFIG_SMP */
1888
1889 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1890 {
1891         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1892
1893 #if defined(CONFIG_SMP)
1894         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1895                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1896                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1897                 return;
1898         }
1899 #endif
1900
1901         raw_spin_lock(&rq->lock);
1902         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1903         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1904         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1905         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1906 }
1907
1908 /**
1909  * try_to_wake_up - wake up a thread
1910  * @p: the thread to be awakened
1911  * @state: the mask of task states that can be woken
1912  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1913  *
1914  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1915  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1916  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1917  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1918  * runnable without the overhead of this.
1919  *
1920  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1921  * or @state didn't match @p's state.
1922  */
1923 static int
1924 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1925 {
1926         unsigned long flags;
1927         int cpu, success = 0;
1928
1929         /*
1930          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1931          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1932          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1933          * set_current_state() the waiting thread does.
1934          */
1935         smp_mb__before_spinlock();
1936         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1937         if (!(p->state & state))
1938                 goto out;
1939
1940         trace_sched_waking(p);
1941
1942         success = 1; /* we're going to change ->state */
1943         cpu = task_cpu(p);
1944
1945         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1946                 goto stat;
1947
1948 #ifdef CONFIG_SMP
1949         /*
1950          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1951          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1952          */
1953         while (p->on_cpu)
1954                 cpu_relax();
1955         /*
1956          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1957          */
1958         smp_rmb();
1959
1960         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1961         p->state = TASK_WAKING;
1962
1963         if (p->sched_class->task_waking)
1964                 p->sched_class->task_waking(p);
1965
1966         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1967         if (task_cpu(p) != cpu) {
1968                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1969                 set_task_cpu(p, cpu);
1970         }
1971 #endif /* CONFIG_SMP */
1972
1973         ttwu_queue(p, cpu);
1974 stat:
1975         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1976 out:
1977         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1978
1979         return success;
1980 }
1981
1982 /**
1983  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1984  * @p: the thread to be awakened
1985  *
1986  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1987  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1988  * the current task.
1989  */
1990 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1991 {
1992         struct rq *rq = task_rq(p);
1993
1994         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1995             WARN_ON_ONCE(p == current))
1996                 return;
1997
1998         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1999
2000         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2001                 /*
2002                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2003                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2004                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2005                  * not yet picked a replacement task.
2006                  */
2007                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2008                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2009                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2010                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2011                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2012         }
2013
2014         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2015                 goto out;
2016
2017         trace_sched_waking(p);
2018
2019         if (!task_on_rq_queued(p))
2020                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2021
2022         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2023         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2024 out:
2025         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2026 }
2027
2028 /**
2029  * wake_up_process - Wake up a specific process
2030  * @p: The process to be woken up.
2031  *
2032  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2033  * processes.
2034  *
2035  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2036  *
2037  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2038  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2039  */
2040 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2041 {
2042         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2043 }
2044 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2045
2046 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2047 {
2048         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2049 }
2050
2051 /*
2052  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2053  */
2054 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2055 {
2056         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2057
2058         dl_se->dl_runtime = 0;
2059         dl_se->dl_deadline = 0;
2060         dl_se->dl_period = 0;
2061         dl_se->flags = 0;
2062         dl_se->dl_bw = 0;
2063
2064         dl_se->dl_throttled = 0;
2065         dl_se->dl_new = 1;
2066         dl_se->dl_yielded = 0;
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2071  * p is forked by current.
2072  *
2073  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2074  */
2075 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2076 {
2077         p->on_rq                        = 0;
2078
2079         p->se.on_rq                     = 0;
2080         p->se.exec_start                = 0;
2081         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2082         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2083         p->se.nr_migrations             = 0;
2084         p->se.vruntime                  = 0;
2085         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2086
2087 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2088         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2089 #endif
2090
2091         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2092         init_dl_task_timer(&p->dl);
2093         __dl_clear_params(p);
2094
2095         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2096
2097 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2098         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2099 #endif
2100
2101 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2102         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2103                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2104                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2105         }
2106
2107         if (clone_flags & CLONE_VM)
2108                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2109         else
2110                 p->numa_preferred_nid = -1;
2111
2112         p->node_stamp = 0ULL;
2113         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2114         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2115         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2116         p->numa_faults = NULL;
2117         p->last_task_numa_placement = 0;
2118         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2119
2120         p->numa_group = NULL;
2121 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2122 }
2123
2124 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2125
2126 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2127
2128 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2129 {
2130         if (enabled)
2131                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2132         else
2133                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2134 }
2135
2136 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2137 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2138                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2139 {
2140         struct ctl_table t;
2141         int err;
2142         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2143
2144         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2145                 return -EPERM;
2146
2147         t = *table;
2148         t.data = &state;
2149         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2150         if (err < 0)
2151                 return err;
2152         if (write)
2153                 set_numabalancing_state(state);
2154         return err;
2155 }
2156 #endif
2157 #endif
2158
2159 /*
2160  * fork()/clone()-time setup:
2161  */
2162 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2163 {
2164         unsigned long flags;
2165         int cpu = get_cpu();
2166
2167         __sched_fork(clone_flags, p);
2168         /*
2169          * We mark the process as running here. This guarantees that
2170          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2171          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2172          */
2173         p->state = TASK_RUNNING;
2174
2175         /*
2176          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2177          */
2178         p->prio = current->normal_prio;
2179
2180         /*
2181          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2182          */
2183         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2184                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2185                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2186                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2187                         p->rt_priority = 0;
2188                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2189                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2190
2191                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2192                 set_load_weight(p);
2193
2194                 /*
2195                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2196                  * fulfilled its duty:
2197                  */
2198                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2199         }
2200
2201         if (dl_prio(p->prio)) {
2202                 put_cpu();
2203                 return -EAGAIN;
2204         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2205                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2206         } else {
2207                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2208         }
2209
2210         if (p->sched_class->task_fork)
2211                 p->sched_class->task_fork(p);
2212
2213         /*
2214          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2215          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2216          * is ran before sched_fork().
2217          *
2218          * Silence PROVE_RCU.
2219          */
2220         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2221         set_task_cpu(p, cpu);
2222         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2223
2224 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2225         if (likely(sched_info_on()))
2226                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2227 #endif
2228 #if defined(CONFIG_SMP)
2229         p->on_cpu = 0;
2230 #endif
2231         init_task_preempt_count(p);
2232 #ifdef CONFIG_SMP
2233         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2234         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2235 #endif
2236
2237         put_cpu();
2238         return 0;
2239 }
2240
2241 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2242 {
2243         if (runtime == RUNTIME_INF)
2244                 return 1ULL << 20;
2245
2246         /*
2247          * Doing this here saves a lot of checks in all
2248          * the calling paths, and returning zero seems
2249          * safe for them anyway.
2250          */
2251         if (period == 0)
2252                 return 0;
2253
2254         return div64_u64(runtime << 20, period);
2255 }
2256
2257 #ifdef CONFIG_SMP
2258 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2259 {
2260         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2261                          "sched RCU must be held");
2262         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2263 }
2264
2265 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2266 {
2267         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2268         int cpus = 0;
2269
2270         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2271                          "sched RCU must be held");
2272         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2273                 cpus++;
2274
2275         return cpus;
2276 }
2277 #else
2278 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2279 {
2280         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2281 }
2282
2283 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2284 {
2285         return 1;
2286 }
2287 #endif
2288
2289 /*
2290  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2291  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2292  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2293  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2294  *
2295  * This function is called while holding p's rq->lock.
2296  *
2297  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2298  * __setparam_dl().
2299  */
2300 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2301                        const struct sched_attr *attr)
2302 {
2303
2304         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2305         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2306         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2307         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2308         int cpus, err = -1;
2309
2310         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2311                 return 0;
2312
2313         /*
2314          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2315          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2316          * allocated bandwidth of the container.
2317          */
2318         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2319         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2320         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2321             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2322                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2323                 err = 0;
2324         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2325                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2326                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2327                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2328                 err = 0;
2329         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2330                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2331                 err = 0;
2332         }
2333         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2334
2335         return err;
2336 }
2337
2338 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2339
2340 /*
2341  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2342  *
2343  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2344  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2345  * on the runqueue and wakes it.
2346  */
2347 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2348 {
2349         unsigned long flags;
2350         struct rq *rq;
2351
2352         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2353         /* Initialize new task's runnable average */
2354         init_entity_runnable_average(&p->se);
2355 #ifdef CONFIG_SMP
2356         /*
2357          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2358          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2359          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2360          */
2361         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2362 #endif
2363
2364         rq = __task_rq_lock(p);
2365         activate_task(rq, p, 0);
2366         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2367         trace_sched_wakeup_new(p);
2368         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2369 #ifdef CONFIG_SMP
2370         if (p->sched_class->task_woken) {
2371                 /*
2372                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2373                  * drop it.
2374                  */
2375                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2376                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2377                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2378         }
2379 #endif
2380         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2381 }
2382
2383 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2384
2385 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2386
2387 void preempt_notifier_inc(void)
2388 {
2389         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2390 }
2391 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2392
2393 void preempt_notifier_dec(void)
2394 {
2395         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2396 }
2397 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2398
2399 /**
2400  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2401  * @notifier: notifier struct to register
2402  */
2403 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2404 {
2405         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2406                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2407
2408         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2409 }
2410 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2411
2412 /**
2413  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2414  * @notifier: notifier struct to unregister
2415  *
2416  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2417  */
2418 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2419 {
2420         hlist_del(&notifier->link);
2421 }
2422 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2423
2424 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2425 {
2426         struct preempt_notifier *notifier;
2427
2428         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2429                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2430 }
2431
2432 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2433 {
2434         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2435                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2436 }
2437
2438 static void
2439 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2440                                    struct task_struct *next)
2441 {
2442         struct preempt_notifier *notifier;
2443
2444         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2445                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2446 }
2447
2448 static __always_inline void
2449 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2450                                  struct task_struct *next)
2451 {
2452         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2453                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2454 }
2455
2456 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2457
2458 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2459 {
2460 }
2461
2462 static inline void
2463 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2464                                  struct task_struct *next)
2465 {
2466 }
2467
2468 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2469
2470 /**
2471  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2472  * @rq: the runqueue preparing to switch
2473  * @prev: the current task that is being switched out
2474  * @next: the task we are going to switch to.
2475  *
2476  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2477  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2478  * switch.
2479  *
2480  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2481  * hooks.
2482  */
2483 static inline void
2484 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2485                     struct task_struct *next)
2486 {
2487         sched_info_switch(rq, prev, next);
2488         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2489         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2490         prepare_lock_switch(rq, next);
2491         prepare_arch_switch(next);
2492 }
2493
2494 /**
2495  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2496  * @prev: the thread we just switched away from.
2497  *
2498  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2499  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2500  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2501  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2502  *
2503  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2504  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2505  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2506  * details.)
2507  *
2508  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2509  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2510  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2511  * because prev may have moved to another CPU.
2512  */
2513 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2514         __releases(rq->lock)
2515 {
2516         struct rq *rq = this_rq();
2517         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2518         long prev_state;
2519
2520         /*
2521          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2522          * because it left us after:
2523          *
2524          *      schedule()
2525          *        preempt_disable();                    // 1
2526          *        __schedule()
2527          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2528          *
2529          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2530          */
2531         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2532                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2533                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2534                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2535
2536         rq->prev_mm = NULL;
2537
2538         /*
2539          * A task struct has one reference for the use as "current".
2540          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2541          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2542          * the scheduled task must drop that reference.
2543          *
2544          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2545          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2546          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2547          * transition, resulting in a double drop.
2548          */
2549         prev_state = prev->state;
2550         vtime_task_switch(prev);
2551         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2552         finish_lock_switch(rq, prev);
2553         finish_arch_post_lock_switch();
2554
2555         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2556         if (mm)
2557                 mmdrop(mm);
2558         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2559                 if (prev->sched_class->task_dead)
2560                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2561
2562                 /*
2563                  * Remove function-return probe instances associated with this
2564                  * task and put them back on the free list.
2565                  */
2566                 kprobe_flush_task(prev);
2567                 put_task_struct(prev);
2568         }
2569
2570         tick_nohz_task_switch();
2571         return rq;
2572 }
2573
2574 #ifdef CONFIG_SMP
2575
2576 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2577 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2578 {
2579         struct callback_head *head, *next;
2580         void (*func)(struct rq *rq);
2581         unsigned long flags;
2582
2583         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2584         head = rq->balance_callback;
2585         rq->balance_callback = NULL;
2586         while (head) {
2587                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2588                 next = head->next;
2589                 head->next = NULL;
2590                 head = next;
2591
2592                 func(rq);
2593         }
2594         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2595 }
2596
2597 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2598 {
2599         if (unlikely(rq->balance_callback))
2600                 __balance_callback(rq);
2601 }
2602
2603 #else
2604
2605 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2606 {
2607 }
2608
2609 #endif
2610
2611 /**
2612  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2613  * @prev: the thread we just switched away from.
2614  */
2615 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2616         __releases(rq->lock)
2617 {
2618         struct rq *rq;
2619
2620         /*
2621          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2622          * finish_task_switch() for details.
2623          *
2624          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2625          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2626          * PREEMPT_COUNT kernels).
2627          */
2628
2629         rq = finish_task_switch(prev);
2630         balance_callback(rq);
2631         preempt_enable();
2632
2633         if (current->set_child_tid)
2634                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2635 }
2636
2637 /*
2638  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2639  */
2640 static inline struct rq *
2641 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2642                struct task_struct *next)
2643 {
2644         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2645
2646         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2647
2648         mm = next->mm;
2649         oldmm = prev->active_mm;
2650         /*
2651          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2652          * combine the page table reload and the switch backend into
2653          * one hypercall.
2654          */
2655         arch_start_context_switch(prev);
2656
2657         if (!mm) {
2658                 next->active_mm = oldmm;
2659                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2660                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2661         } else
2662                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2663
2664         if (!prev->mm) {
2665                 prev->active_mm = NULL;
2666                 rq->prev_mm = oldmm;
2667         }
2668         /*
2669          * Since the runqueue lock will be released by the next
2670          * task (which is an invalid locking op but in the case
2671          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2672          * do an early lockdep release here:
2673          */
2674         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2675         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2676
2677         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2678         switch_to(prev, next, prev);
2679         barrier();
2680
2681         return finish_task_switch(prev);
2682 }
2683
2684 /*
2685  * nr_running and nr_context_switches:
2686  *
2687  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2688  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2689  */
2690 unsigned long nr_running(void)
2691 {
2692         unsigned long i, sum = 0;
2693
2694         for_each_online_cpu(i)
2695                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2696
2697         return sum;
2698 }
2699
2700 /*
2701  * Check if only the current task is running on the cpu.
2702  *
2703  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2704  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2705  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2706  *
2707  * - from a non-preemptable section (of course)
2708  *
2709  * - from a thread that is bound to a single CPU
2710  *
2711  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2712  */
2713 bool single_task_running(void)
2714 {
2715         return raw_rq()->nr_running == 1;
2716 }
2717 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2718
2719 unsigned long long nr_context_switches(void)
2720 {
2721         int i;
2722         unsigned long long sum = 0;
2723
2724         for_each_possible_cpu(i)
2725                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2726
2727         return sum;
2728 }
2729
2730 unsigned long nr_iowait(void)
2731 {
2732         unsigned long i, sum = 0;
2733
2734         for_each_possible_cpu(i)
2735                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2736
2737         return sum;
2738 }
2739
2740 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2741 {
2742         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2743         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2744 }
2745
2746 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2747 {
2748         struct rq *rq = this_rq();
2749         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2750         *load = rq->load.weight;
2751 }
2752
2753 #ifdef CONFIG_SMP
2754
2755 /*
2756  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2757  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2758  */
2759 void sched_exec(void)
2760 {
2761         struct task_struct *p = current;
2762         unsigned long flags;
2763         int dest_cpu;
2764
2765         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2766         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2767         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2768                 goto unlock;
2769
2770         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2771                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2772
2773                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2774                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2775                 return;
2776         }
2777 unlock:
2778         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2779 }
2780
2781 #endif
2782
2783 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2784 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2785
2786 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2787 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2788
2789 /*
2790  * Return accounted runtime for the task.
2791  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2792  * pending runtime that have not been accounted yet.
2793  */
2794 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2795 {
2796         unsigned long flags;
2797         struct rq *rq;
2798         u64 ns;
2799
2800 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2801         /*
2802          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2803          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2804          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2805          *
2806          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2807          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2808          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2809          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2810          * been accounted, so we're correct here as well.
2811          */
2812         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2813                 return p->se.sum_exec_runtime;
2814 #endif
2815
2816         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2817         /*
2818          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2819          * project cycles that may never be accounted to this
2820          * thread, breaking clock_gettime().
2821          */
2822         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2823                 update_rq_clock(rq);
2824                 p->sched_class->update_curr(rq);
2825         }
2826         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2827         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2828
2829         return ns;
2830 }
2831
2832 /*
2833  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2834  * We call it with interrupts disabled.
2835  */
2836 void scheduler_tick(void)
2837 {
2838         int cpu = smp_processor_id();
2839         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2840         struct task_struct *curr = rq->curr;
2841
2842         sched_clock_tick();
2843
2844         raw_spin_lock(&rq->lock);
2845         update_rq_clock(rq);
2846         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2847         update_cpu_load_active(rq);
2848         calc_global_load_tick(rq);
2849         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2850
2851         perf_event_task_tick();
2852
2853 #ifdef CONFIG_SMP
2854         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2855         trigger_load_balance(rq);
2856 #endif
2857         rq_last_tick_reset(rq);
2858 }
2859
2860 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2861 /**
2862  * scheduler_tick_max_deferment
2863  *
2864  * Keep at least one tick per second when a single
2865  * active task is running because the scheduler doesn't
2866  * yet completely support full dynticks environment.
2867  *
2868  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2869  * balancing, etc... continue to move forward, even
2870  * with a very low granularity.
2871  *
2872  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2873  */
2874 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2875 {
2876         struct rq *rq = this_rq();
2877         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2878
2879         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2880
2881         if (time_before_eq(next, now))
2882                 return 0;
2883
2884         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2885 }
2886 #endif
2887
2888 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2889 {
2890         if (in_lock_functions(addr)) {
2891                 addr = CALLER_ADDR2;
2892                 if (in_lock_functions(addr))
2893                         addr = CALLER_ADDR3;
2894         }
2895         return addr;
2896 }
2897
2898 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2899                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2900
2901 void preempt_count_add(int val)
2902 {
2903 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2904         /*
2905          * Underflow?
2906          */
2907         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2908                 return;
2909 #endif
2910         __preempt_count_add(val);
2911 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2912         /*
2913          * Spinlock count overflowing soon?
2914          */
2915         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2916                                 PREEMPT_MASK - 10);
2917 #endif
2918         if (preempt_count() == val) {
2919                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2920 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2921                 current->preempt_disable_ip = ip;
2922 #endif
2923                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2924         }
2925 }
2926 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2927 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2928
2929 void preempt_count_sub(int val)
2930 {
2931 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2932         /*
2933          * Underflow?
2934          */
2935         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2936                 return;
2937         /*
2938          * Is the spinlock portion underflowing?
2939          */
2940         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2941                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2942                 return;
2943 #endif
2944
2945         if (preempt_count() == val)
2946                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2947         __preempt_count_sub(val);
2948 }
2949 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2950 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2951
2952 #endif
2953
2954 /*
2955  * Print scheduling while atomic bug:
2956  */
2957 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2958 {
2959         if (oops_in_progress)
2960                 return;
2961
2962         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2963                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2964
2965         debug_show_held_locks(prev);
2966         print_modules();
2967         if (irqs_disabled())
2968                 print_irqtrace_events(prev);
2969 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2970         if (in_atomic_preempt_off()) {
2971                 pr_err("Preemption disabled at:");
2972                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2973                 pr_cont("\n");
2974         }
2975 #endif
2976         dump_stack();
2977         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2978 }
2979
2980 /*
2981  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2982  */
2983 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2984 {
2985 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2986         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
2987 #endif
2988
2989         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
2990                 __schedule_bug(prev);
2991                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
2992         }
2993         rcu_sleep_check();
2994
2995         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2996
2997         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2998 }
2999
3000 /*
3001  * Pick up the highest-prio task:
3002  */
3003 static inline struct task_struct *
3004 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3005 {
3006         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3007         struct task_struct *p;
3008
3009         /*
3010          * Optimization: we know that if all tasks are in
3011          * the fair class we can call that function directly:
3012          */
3013         if (likely(prev->sched_class == class &&
3014                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3015                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3016                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3017                         goto again;
3018
3019                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3020                 if (unlikely(!p))
3021                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3022
3023                 return p;
3024         }
3025
3026 again:
3027         for_each_class(class) {
3028                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3029                 if (p) {
3030                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3031                                 goto again;
3032                         return p;
3033                 }
3034         }
3035
3036         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3037 }
3038
3039 /*
3040  * __schedule() is the main scheduler function.
3041  *
3042  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3043  *
3044  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3045  *
3046  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3047  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3048  *
3049  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3050  *      interrupt handler scheduler_tick().
3051  *
3052  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3053  *      task to the run-queue and that's it.
3054  *
3055  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3056  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3057  *      called on the nearest possible occasion:
3058  *
3059  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3060  *
3061  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3062  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3063  *           spin_unlock()!)
3064  *
3065  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3066  *           preemptible context
3067  *
3068  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3069  *         then at the next:
3070  *
3071  *          - cond_resched() call
3072  *          - explicit schedule() call
3073  *          - return from syscall or exception to user-space
3074  *          - return from interrupt-handler to user-space
3075  *
3076  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3077  */
3078 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3079 {
3080         struct task_struct *prev, *next;
3081         unsigned long *switch_count;
3082         struct rq *rq;
3083         int cpu;
3084
3085         cpu = smp_processor_id();
3086         rq = cpu_rq(cpu);
3087         rcu_note_context_switch();
3088         prev = rq->curr;
3089
3090         /*
3091          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3092          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3093          * inconsistent (higher) preempt count.
3094          *
3095          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3096          * about this.
3097          */
3098         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3099                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3100
3101         schedule_debug(prev);
3102
3103         if (sched_feat(HRTICK))
3104                 hrtick_clear(rq);
3105
3106         /*
3107          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3108          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3109          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3110          */
3111         smp_mb__before_spinlock();
3112         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3113         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3114
3115         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3116
3117         switch_count = &prev->nivcsw;
3118         if (!preempt && prev->state) {
3119                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3120                         prev->state = TASK_RUNNING;
3121                 } else {
3122                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3123                         prev->on_rq = 0;
3124
3125                         /*
3126                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3127                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3128                          * concurrency.
3129                          */
3130                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3131                                 struct task_struct *to_wakeup;
3132
3133                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3134                                 if (to_wakeup)
3135                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3136                         }
3137                 }
3138                 switch_count = &prev->nvcsw;
3139         }
3140
3141         if (task_on_rq_queued(prev))
3142                 update_rq_clock(rq);
3143
3144         next = pick_next_task(rq, prev);
3145         clear_tsk_need_resched(prev);
3146         clear_preempt_need_resched();
3147         rq->clock_skip_update = 0;
3148
3149         if (likely(prev != next)) {
3150                 rq->nr_switches++;
3151                 rq->curr = next;
3152                 ++*switch_count;
3153
3154                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3155                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3156                 cpu = cpu_of(rq);
3157         } else {
3158                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3159                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3160         }
3161
3162         balance_callback(rq);
3163 }
3164
3165 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3166 {
3167         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3168                 return;
3169         /*
3170          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3171          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3172          */
3173         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3174                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3175 }
3176
3177 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3178 {
3179         struct task_struct *tsk = current;
3180
3181         sched_submit_work(tsk);
3182         do {
3183                 preempt_disable();
3184                 __schedule(false);
3185                 sched_preempt_enable_no_resched();
3186         } while (need_resched());
3187 }
3188 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3189
3190 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3191 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3192 {
3193         /*
3194          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3195          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3196          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3197          * we find a better solution.
3198          *
3199          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3200          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3201          * too frequently to make sense yet.
3202          */
3203         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3204         schedule();
3205         exception_exit(prev_state);
3206 }
3207 #endif
3208
3209 /**
3210  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3211  *
3212  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3213  */
3214 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3215 {
3216         sched_preempt_enable_no_resched();
3217         schedule();
3218         preempt_disable();
3219 }
3220
3221 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3222 {
3223         do {
3224                 preempt_disable_notrace();
3225                 __schedule(true);
3226                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3227
3228                 /*
3229                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3230                  * between schedule and now.
3231                  */
3232         } while (need_resched());
3233 }
3234
3235 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3236 /*
3237  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3238  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3239  * occur there and call schedule directly.
3240  */
3241 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3242 {
3243         /*
3244          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3245          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3246          */
3247         if (likely(!preemptible()))
3248                 return;
3249
3250         preempt_schedule_common();
3251 }
3252 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3253 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3254
3255 /**
3256  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3257  *
3258  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3259  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3260  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3261  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3262  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3263  * to be called when the system is still in usermode.
3264  *
3265  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3266  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3267  * calling the scheduler.
3268  */
3269 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3270 {
3271         enum ctx_state prev_ctx;
3272
3273         if (likely(!preemptible()))
3274                 return;
3275
3276         do {
3277                 preempt_disable_notrace();
3278                 /*
3279                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3280                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3281                  * an infinite recursion.
3282                  */
3283                 prev_ctx = exception_enter();
3284                 __schedule(true);
3285                 exception_exit(prev_ctx);
3286
3287                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3288         } while (need_resched());
3289 }
3290 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3291
3292 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3293
3294 /*
3295  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3296  * off of irq context.
3297  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3298  * protect us against recursive calling from irq.
3299  */
3300 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3301 {
3302         enum ctx_state prev_state;
3303
3304         /* Catch callers which need to be fixed */
3305         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3306
3307         prev_state = exception_enter();
3308
3309         do {
3310                 preempt_disable();
3311                 local_irq_enable();
3312                 __schedule(true);
3313                 local_irq_disable();
3314                 sched_preempt_enable_no_resched();
3315         } while (need_resched());
3316
3317         exception_exit(prev_state);
3318 }
3319
3320 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3321                           void *key)
3322 {
3323         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3324 }
3325 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3326
3327 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3328
3329 /*
3330  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3331  * @p: task
3332  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3333  *
3334  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3335  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3336  *
3337  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3338  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3339  */
3340 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3341 {
3342         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3343         struct rq *rq;
3344         const struct sched_class *prev_class;
3345
3346         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3347
3348         rq = __task_rq_lock(p);
3349
3350         /*
3351          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3352          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3353          *
3354          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3355          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3356          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3357          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3358          * with interrupts disabled and will complete the lock
3359          * protected section without being interrupted. So there is no
3360          * real need to boost.
3361          */
3362         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3363                 WARN_ON(p != rq->curr);
3364                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3365                 goto out_unlock;
3366         }
3367
3368         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3369         oldprio = p->prio;
3370         prev_class = p->sched_class;
3371         queued = task_on_rq_queued(p);
3372         running = task_current(rq, p);
3373         if (queued)
3374                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3375         if (running)
3376                 put_prev_task(rq, p);
3377
3378         /*
3379          * Boosting condition are:
3380          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3381          *      --> -dl task blocks on mutex A
3382          *
3383          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3384          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3385          *          running task
3386          */
3387         if (dl_prio(prio)) {
3388                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3389                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3390                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3391                         p->dl.dl_boosted = 1;
3392                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3393                 } else
3394                         p->dl.dl_boosted = 0;
3395                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3396         } else if (rt_prio(prio)) {
3397                 if (dl_prio(oldprio))
3398                         p->dl.dl_boosted = 0;
3399                 if (oldprio < prio)
3400                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3401                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3402         } else {
3403                 if (dl_prio(oldprio))
3404                         p->dl.dl_boosted = 0;
3405                 if (rt_prio(oldprio))
3406                         p->rt.timeout = 0;
3407                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3408         }
3409
3410         p->prio = prio;
3411
3412         if (running)
3413                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3414         if (queued)
3415                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3416
3417         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3418 out_unlock:
3419         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3420         __task_rq_unlock(rq);
3421
3422         balance_callback(rq);
3423         preempt_enable();
3424 }
3425 #endif
3426
3427 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3428 {
3429         int old_prio, delta, queued;
3430         unsigned long flags;
3431         struct rq *rq;
3432
3433         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3434                 return;
3435         /*
3436          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3437          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3438          */
3439         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3440         /*
3441          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3442          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3443          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3444          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3445          */
3446         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3447                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3448                 goto out_unlock;
3449         }
3450         queued = task_on_rq_queued(p);
3451         if (queued)
3452                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3453
3454         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3455         set_load_weight(p);
3456         old_prio = p->prio;
3457         p->prio = effective_prio(p);
3458         delta = p->prio - old_prio;
3459
3460         if (queued) {
3461                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3462                 /*
3463                  * If the task increased its priority or is running and
3464                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3465                  */
3466                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3467                         resched_curr(rq);
3468         }
3469 out_unlock:
3470         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3471 }
3472 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3473
3474 /*
3475  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3476  * @p: task
3477  * @nice: nice value
3478  */
3479 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3480 {
3481         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3482         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3483
3484         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3485                 capable(CAP_SYS_NICE));
3486 }
3487
3488 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3489
3490 /*
3491  * sys_nice - change the priority of the current process.
3492  * @increment: priority increment
3493  *
3494  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3495  * does similar things.
3496  */
3497 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3498 {
3499         long nice, retval;
3500
3501         /*
3502          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3503          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3504          * and we have a single winner.
3505          */
3506         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3507         nice = task_nice(current) + increment;
3508
3509         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3510         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3511                 return -EPERM;
3512
3513         retval = security_task_setnice(current, nice);
3514         if (retval)
3515                 return retval;
3516
3517         set_user_nice(current, nice);
3518         return 0;
3519 }
3520
3521 #endif
3522
3523 /**
3524  * task_prio - return the priority value of a given task.
3525  * @p: the task in question.
3526  *
3527  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3528  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3529  * around 0, value goes from -16 to +15.
3530  */
3531 int task_prio(const struct task_struct *p)
3532 {
3533         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3534 }
3535
3536 /**
3537  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3538  * @cpu: the processor in question.
3539  *
3540  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3541  */
3542 int idle_cpu(int cpu)
3543 {
3544         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3545
3546         if (rq->curr != rq->idle)
3547                 return 0;
3548
3549         if (rq->nr_running)
3550                 return 0;
3551
3552 #ifdef CONFIG_SMP
3553         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3554                 return 0;
3555 #endif
3556
3557         return 1;
3558 }
3559
3560 /**
3561  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3562  * @cpu: the processor in question.
3563  *
3564  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3565  */
3566 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3567 {
3568         return cpu_rq(cpu)->idle;
3569 }
3570
3571 /**
3572  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3573  * @pid: the pid in question.
3574  *
3575  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3576  */
3577 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3578 {
3579         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3580 }
3581
3582 /*
3583  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3584  * SCHED_DEADLINE task.
3585  *
3586  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3587  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3588  * for the first time with its new policy.
3589  */
3590 static void
3591 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3592 {
3593         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3594
3595         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3596         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3597         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3598         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3599         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3600
3601         /*
3602          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3603          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3604          *
3605          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3606          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3607          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3608          * amount.
3609          *
3610          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3611          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3612          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3613          * before the current scheduling deadline.
3614          *
3615          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3616          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3617          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3618          * consume more than promised.
3619          */
3620 }
3621
3622 /*
3623  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3624  * it calls know not to change it.
3625  */
3626 #define SETPARAM_POLICY -1
3627
3628 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3629                 const struct sched_attr *attr)
3630 {
3631         int policy = attr->sched_policy;
3632
3633         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3634                 policy = p->policy;
3635
3636         p->policy = policy;
3637
3638         if (dl_policy(policy))
3639                 __setparam_dl(p, attr);
3640         else if (fair_policy(policy))
3641                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3642
3643         /*
3644          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3645          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3646          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3647          */
3648         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3649         p->normal_prio = normal_prio(p);
3650         set_load_weight(p);
3651 }
3652
3653 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3654 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3655                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3656 {
3657         __setscheduler_params(p, attr);
3658
3659         /*
3660          * Keep a potential priority boosting if called from
3661          * sched_setscheduler().
3662          */
3663         if (keep_boost)
3664                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3665         else
3666                 p->prio = normal_prio(p);
3667
3668         if (dl_prio(p->prio))
3669                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3670         else if (rt_prio(p->prio))
3671                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3672         else
3673                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3674 }
3675
3676 static void
3677 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3678 {
3679         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3680
3681         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3682         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3683         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3684         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3685         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3686 }
3687
3688 /*
3689  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3690  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3691  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3692  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3693  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3694  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3695  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3696  * sched_period, as the latter can be zero).
3697  */
3698 static bool
3699 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3700 {
3701         /* deadline != 0 */
3702         if (attr->sched_deadline == 0)
3703                 return false;
3704
3705         /*
3706          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3707          * that big.
3708          */
3709         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3710                 return false;
3711
3712         /*
3713          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3714          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3715          */
3716         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3717             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3718                 return false;
3719
3720         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3721         if ((attr->sched_period != 0 &&
3722              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3723             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3724                 return false;
3725
3726         return true;
3727 }
3728
3729 /*
3730  * check the target process has a UID that matches the current process's
3731  */
3732 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3733 {
3734         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3735         bool match;
3736
3737         rcu_read_lock();
3738         pcred = __task_cred(p);
3739         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3740                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3741         rcu_read_unlock();
3742         return match;
3743 }
3744
3745 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3746                 const struct sched_attr *attr)
3747 {
3748         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3749
3750         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3751                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3752                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3753                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3754                 return true;
3755
3756         return false;
3757 }
3758
3759 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3760                                 const struct sched_attr *attr,
3761                                 bool user, bool pi)
3762 {
3763         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3764                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3765         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3766         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3767         unsigned long flags;
3768         const struct sched_class *prev_class;
3769         struct rq *rq;
3770         int reset_on_fork;
3771
3772         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3773         BUG_ON(in_interrupt());
3774 recheck:
3775         /* double check policy once rq lock held */
3776         if (policy < 0) {
3777                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3778                 policy = oldpolicy = p->policy;
3779         } else {
3780                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3781
3782                 if (!valid_policy(policy))
3783                         return -EINVAL;
3784         }
3785
3786         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3787                 return -EINVAL;
3788
3789         /*
3790          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3791          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3792          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3793          */
3794         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3795             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3796                 return -EINVAL;
3797         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3798             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3799                 return -EINVAL;
3800
3801         /*
3802          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3803          */
3804         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3805                 if (fair_policy(policy)) {
3806                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3807                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3808                                 return -EPERM;
3809                 }
3810
3811                 if (rt_policy(policy)) {
3812                         unsigned long rlim_rtprio =
3813                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3814
3815                         /* can't set/change the rt policy */
3816                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3817                                 return -EPERM;
3818
3819                         /* can't increase priority */
3820                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3821                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3822                                 return -EPERM;
3823                 }
3824
3825                  /*
3826                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3827                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3828                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3829                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3830                   */
3831                 if (dl_policy(policy))
3832                         return -EPERM;
3833
3834                 /*
3835                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3836                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3837                  */
3838                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3839                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3840                                 return -EPERM;
3841                 }
3842
3843                 /* can't change other user's priorities */
3844                 if (!check_same_owner(p))
3845                         return -EPERM;
3846
3847                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3848                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3849                         return -EPERM;
3850         }
3851
3852         if (user) {
3853                 retval = security_task_setscheduler(p);
3854                 if (retval)
3855                         return retval;
3856         }
3857
3858         /*
3859          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3860          * changing the priority of the task:
3861          *
3862          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3863          * runqueue lock must be held.
3864          */
3865         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3866
3867         /*
3868          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3869          */
3870         if (p == rq->stop) {
3871                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3872                 return -EINVAL;
3873         }
3874
3875         /*
3876          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3877          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3878          */
3879         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3880                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3881                         goto change;
3882                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3883                         goto change;
3884                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3885                         goto change;
3886
3887                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3888                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3889                 return 0;
3890         }
3891 change:
3892
3893         if (user) {
3894 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3895                 /*
3896                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3897                  * assigned.
3898                  */
3899                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3900                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3901                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3902                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3903                         return -EPERM;
3904                 }
3905 #endif
3906 #ifdef CONFIG_SMP
3907                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3908                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3909
3910                         /*
3911                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3912                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3913                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3914                          */
3915                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3916                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3917                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3918                                 return -EPERM;
3919                         }
3920                 }
3921 #endif
3922         }
3923
3924         /* recheck policy now with rq lock held */
3925         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3926                 policy = oldpolicy = -1;
3927                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3928                 goto recheck;
3929         }
3930
3931         /*
3932          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3933          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3934          * is available.
3935          */
3936         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3937                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3938                 return -EBUSY;
3939         }
3940
3941         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3942         oldprio = p->prio;
3943
3944         if (pi) {
3945                 /*
3946                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3947                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3948                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3949                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3950                  * itself.
3951                  */
3952                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3953                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3954                         __setscheduler_params(p, attr);
3955                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3956                         return 0;
3957                 }
3958         }
3959
3960         queued = task_on_rq_queued(p);
3961         running = task_current(rq, p);
3962         if (queued)
3963                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3964         if (running)
3965                 put_prev_task(rq, p);
3966
3967         prev_class = p->sched_class;
3968         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3969
3970         if (running)
3971                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3972         if (queued) {
3973                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
3974                 /*
3975                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3976                  * increased (user space view).
3977                  */
3978                 if (oldprio <= p->prio)
3979                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
3980
3981                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
3982         }
3983
3984         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3985         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3986         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3987
3988         if (pi)
3989                 rt_mutex_adjust_pi(p);
3990
3991         /*
3992          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3993          */
3994         balance_callback(rq);
3995         preempt_enable();
3996
3997         return 0;
3998 }
3999
4000 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4001                                const struct sched_param *param, bool check)
4002 {
4003         struct sched_attr attr = {
4004                 .sched_policy   = policy,
4005                 .sched_priority = param->sched_priority,
4006                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4007         };
4008
4009         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4010         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4011                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4012                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4013                 attr.sched_policy = policy;
4014         }
4015
4016         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4017 }
4018 /**
4019  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4020  * @p: the task in question.
4021  * @policy: new policy.
4022  * @param: structure containing the new RT priority.
4023  *
4024  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4025  *
4026  * NOTE that the task may be already dead.
4027  */
4028 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4029                        const struct sched_param *param)
4030 {
4031         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4032 }
4033 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4034
4035 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4036 {
4037         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4038 }
4039 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4040
4041 /**
4042  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4043  * @p: the task in question.
4044  * @policy: new policy.
4045  * @param: structure containing the new RT priority.
4046  *
4047  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4048  * current context has permission.  For example, this is needed in
4049  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4050  * but our caller might not have that capability.
4051  *
4052  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4053  */
4054 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4055                                const struct sched_param *param)
4056 {
4057         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4058 }
4059 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4060
4061 static int
4062 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4063 {
4064         struct sched_param lparam;
4065         struct task_struct *p;
4066         int retval;
4067
4068         if (!param || pid < 0)
4069                 return -EINVAL;
4070         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4071                 return -EFAULT;
4072
4073         rcu_read_lock();
4074         retval = -ESRCH;
4075         p = find_process_by_pid(pid);
4076         if (p != NULL)
4077                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4078         rcu_read_unlock();
4079
4080         return retval;
4081 }
4082
4083 /*
4084  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4085  */
4086 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4087                            struct sched_attr *attr)
4088 {
4089         u32 size;
4090         int ret;
4091
4092         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4093                 return -EFAULT;
4094
4095         /*
4096          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4097          */
4098         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4099
4100         ret = get_user(size, &uattr->size);
4101         if (ret)
4102                 return ret;
4103
4104         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4105                 goto err_size;
4106
4107         if (!size)              /* abi compat */
4108                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4109
4110         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4111                 goto err_size;
4112
4113         /*
4114          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4115          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4116          * user-space does not rely on any kernel feature
4117          * extensions we dont know about yet.
4118          */
4119         if (size > sizeof(*attr)) {
4120                 unsigned char __user *addr;
4121                 unsigned char __user *end;
4122                 unsigned char val;
4123
4124                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4125                 end  = (void __user *)uattr + size;
4126
4127                 for (; addr < end; addr++) {
4128                         ret = get_user(val, addr);
4129                         if (ret)
4130                                 return ret;
4131                         if (val)
4132                                 goto err_size;
4133                 }
4134                 size = sizeof(*attr);
4135         }
4136
4137         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4138         if (ret)
4139                 return -EFAULT;
4140
4141         /*
4142          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4143          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4144          */
4145         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4146
4147         return 0;
4148
4149 err_size:
4150         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4151         return -E2BIG;
4152 }
4153
4154 /**
4155  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4156  * @pid: the pid in question.
4157  * @policy: new policy.
4158  * @param: structure containing the new RT priority.
4159  *
4160  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4161  */
4162 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4163                 struct sched_param __user *, param)
4164 {
4165         /* negative values for policy are not valid */
4166         if (policy < 0)
4167                 return -EINVAL;
4168
4169         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4170 }
4171
4172 /**
4173  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4174  * @pid: the pid in question.
4175  * @param: structure containing the new RT priority.
4176  *
4177  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4178  */
4179 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4180 {
4181         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4182 }
4183
4184 /**
4185  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4186  * @pid: the pid in question.
4187  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4188  * @flags: for future extension.
4189  */
4190 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4191                                unsigned int, flags)
4192 {
4193         struct sched_attr attr;
4194         struct task_struct *p;
4195         int retval;
4196
4197         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4198                 return -EINVAL;
4199
4200         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4201         if (retval)
4202                 return retval;
4203
4204         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4205                 return -EINVAL;
4206
4207         rcu_read_lock();
4208         retval = -ESRCH;
4209         p = find_process_by_pid(pid);
4210         if (p != NULL)
4211                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4212         rcu_read_unlock();
4213
4214         return retval;
4215 }
4216
4217 /**
4218  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4219  * @pid: the pid in question.
4220  *
4221  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4222  * code.
4223  */
4224 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4225 {
4226         struct task_struct *p;
4227         int retval;
4228
4229         if (pid < 0)
4230                 return -EINVAL;
4231
4232         retval = -ESRCH;
4233         rcu_read_lock();
4234         p = find_process_by_pid(pid);
4235         if (p) {
4236                 retval = security_task_getscheduler(p);
4237                 if (!retval)
4238                         retval = p->policy
4239                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4240         }
4241         rcu_read_unlock();
4242         return retval;
4243 }
4244
4245 /**
4246  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4247  * @pid: the pid in question.
4248  * @param: structure containing the RT priority.
4249  *
4250  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4251  * code.
4252  */
4253 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4254 {
4255         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4256         struct task_struct *p;
4257         int retval;
4258
4259         if (!param || pid < 0)
4260                 return -EINVAL;
4261
4262         rcu_read_lock();
4263         p = find_process_by_pid(pid);
4264         retval = -ESRCH;
4265         if (!p)
4266                 goto out_unlock;
4267
4268         retval = security_task_getscheduler(p);
4269         if (retval)
4270                 goto out_unlock;
4271
4272         if (task_has_rt_policy(p))
4273                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4274         rcu_read_unlock();
4275
4276         /*
4277          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4278          */
4279         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4280
4281         return retval;
4282
4283 out_unlock:
4284         rcu_read_unlock();
4285         return retval;
4286 }
4287
4288 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4289                            struct sched_attr *attr,
4290                            unsigned int usize)
4291 {
4292         int ret;
4293
4294         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4295                 return -EFAULT;
4296
4297         /*
4298          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4299          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4300          * user-space does not get uncomplete information.
4301          */
4302         if (usize < sizeof(*attr)) {
4303                 unsigned char *addr;
4304                 unsigned char *end;
4305
4306                 addr = (void *)attr + usize;
4307                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4308
4309                 for (; addr < end; addr++) {
4310                         if (*addr)
4311                                 return -EFBIG;
4312                 }
4313
4314                 attr->size = usize;
4315         }
4316
4317         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4318         if (ret)
4319                 return -EFAULT;
4320
4321         return 0;
4322 }
4323
4324 /**
4325  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4326  * @pid: the pid in question.
4327  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4328  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4329  * @flags: for future extension.
4330  */
4331 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4332                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4333 {
4334         struct sched_attr attr = {
4335                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4336         };
4337         struct task_struct *p;
4338         int retval;
4339
4340         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4341             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4342                 return -EINVAL;
4343
4344         rcu_read_lock();
4345         p = find_process_by_pid(pid);
4346         retval = -ESRCH;
4347         if (!p)
4348                 goto out_unlock;
4349
4350         retval = security_task_getscheduler(p);
4351         if (retval)
4352                 goto out_unlock;
4353
4354         attr.sched_policy = p->policy;
4355         if (p->sched_reset_on_fork)
4356                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4357         if (task_has_dl_policy(p))
4358                 __getparam_dl(p, &attr);
4359         else if (task_has_rt_policy(p))
4360                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4361         else
4362                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4363
4364         rcu_read_unlock();
4365
4366         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4367         return retval;
4368
4369 out_unlock:
4370         rcu_read_unlock();
4371         return retval;
4372 }
4373
4374 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4375 {
4376         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4377         struct task_struct *p;
4378         int retval;
4379
4380         rcu_read_lock();
4381
4382         p = find_process_by_pid(pid);
4383         if (!p) {
4384                 rcu_read_unlock();
4385                 return -ESRCH;
4386         }
4387
4388         /* Prevent p going away */
4389         get_task_struct(p);
4390         rcu_read_unlock();
4391
4392         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4393                 retval = -EINVAL;
4394                 goto out_put_task;
4395         }
4396         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4397                 retval = -ENOMEM;
4398                 goto out_put_task;
4399         }
4400         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4401                 retval = -ENOMEM;
4402                 goto out_free_cpus_allowed;
4403         }
4404         retval = -EPERM;
4405         if (!check_same_owner(p)) {
4406                 rcu_read_lock();
4407                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4408                         rcu_read_unlock();
4409                         goto out_free_new_mask;
4410                 }
4411                 rcu_read_unlock();
4412         }
4413
4414         retval = security_task_setscheduler(p);
4415         if (retval)
4416                 goto out_free_new_mask;
4417
4418
4419         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4420         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4421
4422         /*
4423          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4424          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4425          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4426          * root_domain.
4427          */
4428 #ifdef CONFIG_SMP
4429         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4430                 rcu_read_lock();
4431                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4432                         retval = -EBUSY;
4433                         rcu_read_unlock();
4434                         goto out_free_new_mask;
4435                 }
4436                 rcu_read_unlock();
4437         }
4438 #endif
4439 again:
4440         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4441
4442         if (!retval) {
4443                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4444                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4445                         /*
4446                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4447                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4448                          * cpuset's cpus_allowed
4449                          */
4450                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4451                         goto again;
4452                 }
4453         }
4454 out_free_new_mask:
4455         free_cpumask_var(new_mask);
4456 out_free_cpus_allowed:
4457         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4458 out_put_task:
4459         put_task_struct(p);
4460         return retval;
4461 }
4462
4463 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4464                              struct cpumask *new_mask)
4465 {
4466         if (len < cpumask_size())
4467                 cpumask_clear(new_mask);
4468         else if (len > cpumask_size())
4469                 len = cpumask_size();
4470
4471         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4472 }
4473
4474 /**
4475  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4476  * @pid: pid of the process
4477  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4478  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4479  *
4480  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4481  */
4482 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4483                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4484 {
4485         cpumask_var_t new_mask;
4486         int retval;
4487
4488         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4489                 return -ENOMEM;
4490
4491         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4492         if (retval == 0)
4493                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4494         free_cpumask_var(new_mask);
4495         return retval;
4496 }
4497
4498 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4499 {
4500         struct task_struct *p;
4501         unsigned long flags;
4502         int retval;
4503
4504         rcu_read_lock();
4505
4506         retval = -ESRCH;
4507         p = find_process_by_pid(pid);
4508         if (!p)
4509                 goto out_unlock;
4510
4511         retval = security_task_getscheduler(p);
4512         if (retval)
4513                 goto out_unlock;
4514
4515         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4516         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4517         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4518
4519 out_unlock:
4520         rcu_read_unlock();
4521
4522         return retval;
4523 }
4524
4525 /**
4526  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4527  * @pid: pid of the process
4528  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4529  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4530  *
4531  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4532  */
4533 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4534                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4535 {
4536         int ret;
4537         cpumask_var_t mask;
4538
4539         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4540                 return -EINVAL;
4541         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4542                 return -EINVAL;
4543
4544         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4545                 return -ENOMEM;
4546
4547         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4548         if (ret == 0) {
4549                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4550
4551                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4552                         ret = -EFAULT;
4553                 else
4554                         ret = retlen;
4555         }
4556         free_cpumask_var(mask);
4557
4558         return ret;
4559 }
4560
4561 /**
4562  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4563  *
4564  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4565  * other threads running on this CPU then this function will return.
4566  *
4567  * Return: 0.
4568  */
4569 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4570 {
4571         struct rq *rq = this_rq_lock();
4572
4573         schedstat_inc(rq, yld_count);
4574         current->sched_class->yield_task(rq);
4575
4576         /*
4577          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4578          * no need to preempt or enable interrupts:
4579          */
4580         __release(rq->lock);
4581         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4582         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4583         sched_preempt_enable_no_resched();
4584
4585         schedule();
4586
4587         return 0;
4588 }
4589
4590 int __sched _cond_resched(void)
4591 {
4592         if (should_resched(0)) {
4593                 preempt_schedule_common();
4594                 return 1;
4595         }
4596         return 0;
4597 }
4598 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4599
4600 /*
4601  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4602  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4603  *
4604  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4605  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4606  * spin_unlock(), once by hand).
4607  */
4608 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4609 {
4610         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4611         int ret = 0;
4612
4613         lockdep_assert_held(lock);
4614
4615         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4616                 spin_unlock(lock);
4617                 if (resched)
4618                         preempt_schedule_common();
4619                 else
4620                         cpu_relax();
4621                 ret = 1;
4622                 spin_lock(lock);
4623         }
4624         return ret;
4625 }
4626 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4627
4628 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4629 {
4630         BUG_ON(!in_softirq());
4631
4632         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4633                 local_bh_enable();
4634                 preempt_schedule_common();
4635                 local_bh_disable();
4636                 return 1;
4637         }
4638         return 0;
4639 }
4640 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4641
4642 /**
4643  * yield - yield the current processor to other threads.
4644  *
4645  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4646  *
4647  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4648  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4649  * it, its already broken.
4650  *
4651  * Typical broken usage is:
4652  *
4653  * while (!event)
4654  *      yield();
4655  *
4656  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4657  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4658  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4659  *
4660  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4661  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4662  * If you still want to use yield(), do not!
4663  */
4664 void __sched yield(void)
4665 {
4666         set_current_state(TASK_RUNNING);
4667         sys_sched_yield();
4668 }
4669 EXPORT_SYMBOL(yield);
4670
4671 /**
4672  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4673  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4674  * processor it's on.
4675  * @p: target task
4676  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4677  *
4678  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4679  * can't go away on us before we can do any checks.
4680  *
4681  * Return:
4682  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4683  *      false (0) if we failed to boost the target.
4684  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4685  */
4686 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4687 {
4688         struct task_struct *curr = current;
4689         struct rq *rq, *p_rq;
4690         unsigned long flags;
4691         int yielded = 0;
4692
4693         local_irq_save(flags);
4694         rq = this_rq();
4695
4696 again:
4697         p_rq = task_rq(p);
4698         /*
4699          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4700          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4701          */
4702         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4703                 yielded = -ESRCH;
4704                 goto out_irq;
4705         }
4706
4707         double_rq_lock(rq, p_rq);
4708         if (task_rq(p) != p_rq) {
4709                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4710                 goto again;
4711         }
4712
4713         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4714                 goto out_unlock;
4715
4716         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4717                 goto out_unlock;
4718
4719         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4720                 goto out_unlock;
4721
4722         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4723         if (yielded) {
4724                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4725                 /*
4726                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4727                  * fairness.
4728                  */
4729                 if (preempt && rq != p_rq)
4730                         resched_curr(p_rq);
4731         }
4732
4733 out_unlock:
4734         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4735 out_irq:
4736         local_irq_restore(flags);
4737
4738         if (yielded > 0)
4739                 schedule();
4740
4741         return yielded;
4742 }
4743 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4744
4745 /*
4746  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4747  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4748  */
4749 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4750 {
4751         int old_iowait = current->in_iowait;
4752         struct rq *rq;
4753         long ret;
4754
4755         current->in_iowait = 1;
4756         blk_schedule_flush_plug(current);
4757
4758         delayacct_blkio_start();
4759         rq = raw_rq();
4760         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4761         ret = schedule_timeout(timeout);
4762         current->in_iowait = old_iowait;
4763         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4764         delayacct_blkio_end();
4765
4766         return ret;
4767 }
4768 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4769
4770 /**
4771  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4772  * @policy: scheduling class.
4773  *
4774  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4775  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4776  * On failure, a negative error code is returned.
4777  */
4778 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4779 {
4780         int ret = -EINVAL;
4781
4782         switch (policy) {
4783         case SCHED_FIFO:
4784         case SCHED_RR:
4785                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4786                 break;
4787         case SCHED_DEADLINE:
4788         case SCHED_NORMAL:
4789         case SCHED_BATCH:
4790         case SCHED_IDLE:
4791                 ret = 0;
4792                 break;
4793         }
4794         return ret;
4795 }
4796
4797 /**
4798  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4799  * @policy: scheduling class.
4800  *
4801  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4802  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4803  * On failure, a negative error code is returned.
4804  */
4805 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4806 {
4807         int ret = -EINVAL;
4808
4809         switch (policy) {
4810         case SCHED_FIFO:
4811         case SCHED_RR:
4812                 ret = 1;
4813                 break;
4814         case SCHED_DEADLINE:
4815         case SCHED_NORMAL:
4816         case SCHED_BATCH:
4817         case SCHED_IDLE:
4818                 ret = 0;
4819         }
4820         return ret;
4821 }
4822
4823 /**
4824  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4825  * @pid: pid of the process.
4826  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4827  *
4828  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4829  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4830  *
4831  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4832  * an error code.
4833  */
4834 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4835                 struct timespec __user *, interval)
4836 {
4837         struct task_struct *p;
4838         unsigned int time_slice;
4839         unsigned long flags;
4840         struct rq *rq;
4841         int retval;
4842         struct timespec t;
4843
4844         if (pid < 0)
4845                 return -EINVAL;
4846
4847         retval = -ESRCH;
4848         rcu_read_lock();
4849         p = find_process_by_pid(pid);
4850         if (!p)
4851                 goto out_unlock;
4852
4853         retval = security_task_getscheduler(p);
4854         if (retval)
4855                 goto out_unlock;
4856
4857         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4858         time_slice = 0;
4859         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4860                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4861         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4862
4863         rcu_read_unlock();
4864         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4865         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4866         return retval;
4867
4868 out_unlock:
4869         rcu_read_unlock();
4870         return retval;
4871 }
4872
4873 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4874
4875 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4876 {
4877         unsigned long free = 0;
4878         int ppid;
4879         unsigned long state = p->state;
4880
4881         if (state)
4882                 state = __ffs(state) + 1;
4883         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4884                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4885 #if BITS_PER_LONG == 32
4886         if (state == TASK_RUNNING)
4887                 printk(KERN_CONT " running  ");
4888         else
4889                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4890 #else
4891         if (state == TASK_RUNNING)
4892                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4893         else
4894                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4895 #endif
4896 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4897         free = stack_not_used(p);
4898 #endif
4899         ppid = 0;
4900         rcu_read_lock();
4901         if (pid_alive(p))
4902                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4903         rcu_read_unlock();
4904         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4905                 task_pid_nr(p), ppid,
4906                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4907
4908         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4909         show_stack(p, NULL);
4910 }
4911
4912 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4913 {
4914         struct task_struct *g, *p;
4915
4916 #if BITS_PER_LONG == 32
4917         printk(KERN_INFO
4918                 "  task                PC stack   pid father\n");
4919 #else
4920         printk(KERN_INFO
4921                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4922 #endif
4923         rcu_read_lock();
4924         for_each_process_thread(g, p) {
4925                 /*
4926                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4927                  * console might take a lot of time:
4928                  */
4929                 touch_nmi_watchdog();
4930                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4931                         sched_show_task(p);
4932         }
4933
4934         touch_all_softlockup_watchdogs();
4935
4936 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4937         sysrq_sched_debug_show();
4938 #endif
4939         rcu_read_unlock();
4940         /*
4941          * Only show locks if all tasks are dumped:
4942          */
4943         if (!state_filter)
4944                 debug_show_all_locks();
4945 }
4946
4947 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4948 {
4949         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4950 }
4951
4952 /**
4953  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4954  * @idle: task in question
4955  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4956  *
4957  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4958  * flag, to make booting more robust.
4959  */
4960 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4961 {
4962         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4963         unsigned long flags;
4964
4965         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
4966         raw_spin_lock(&rq->lock);
4967
4968         __sched_fork(0, idle);
4969         idle->state = TASK_RUNNING;
4970         idle->se.exec_start = sched_clock();
4971
4972 #ifdef CONFIG_SMP
4973         /*
4974          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
4975          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
4976          *
4977          * And since this is boot we can forgo the serialization.
4978          */
4979         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
4980 #endif
4981         /*
4982          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4983          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4984          * lockdep check in task_group() will fail.
4985          *
4986          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4987          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4988          *
4989          * Silence PROVE_RCU
4990          */
4991         rcu_read_lock();
4992         __set_task_cpu(idle, cpu);
4993         rcu_read_unlock();
4994
4995         rq->curr = rq->idle = idle;
4996         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4997 #ifdef CONFIG_SMP
4998         idle->on_cpu = 1;
4999 #endif
5000         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5001         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5002
5003         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5004         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5005
5006         /*
5007          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5008          */
5009         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5010         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5011         vtime_init_idle(idle, cpu);
5012 #ifdef CONFIG_SMP
5013         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5014 #endif
5015 }
5016
5017 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5018                               const struct cpumask *trial)
5019 {
5020         int ret = 1, trial_cpus;
5021         struct dl_bw *cur_dl_b;
5022         unsigned long flags;
5023
5024         if (!cpumask_weight(cur))
5025                 return ret;
5026
5027         rcu_read_lock_sched();
5028         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5029         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5030
5031         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5032         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5033             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5034                 ret = 0;
5035         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5036         rcu_read_unlock_sched();
5037
5038         return ret;
5039 }
5040
5041 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5042                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5043 {
5044         int ret = 0;
5045
5046         /*
5047          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5048          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5049          * affinity and isolating such threads by their set of
5050          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5051          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5052          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5053          * before cpus_allowed may be changed.
5054          */
5055         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5056                 ret = -EINVAL;
5057                 goto out;
5058         }
5059
5060 #ifdef CONFIG_SMP
5061         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5062                                               cs_cpus_allowed)) {
5063                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5064                                                         cs_cpus_allowed);
5065                 struct dl_bw *dl_b;
5066                 bool overflow;
5067                 int cpus;
5068                 unsigned long flags;
5069
5070                 rcu_read_lock_sched();
5071                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5072                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5073                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5074                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5075                 if (overflow)
5076                         ret = -EBUSY;
5077                 else {
5078                         /*
5079                          * We reserve space for this task in the destination
5080                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5081                          * We will free resources in the source root_domain
5082                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5083                          */
5084                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5085                 }
5086                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5087                 rcu_read_unlock_sched();
5088
5089         }
5090 #endif
5091 out:
5092         return ret;
5093 }
5094
5095 #ifdef CONFIG_SMP
5096
5097 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5098 /* Migrate current task p to target_cpu */
5099 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5100 {
5101         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5102         int curr_cpu = task_cpu(p);
5103
5104         if (curr_cpu == target_cpu)
5105                 return 0;
5106
5107         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5108                 return -EINVAL;
5109
5110         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5111
5112         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5113         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5114 }
5115
5116 /*
5117  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5118  * tasks on the runqueues
5119  */
5120 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5121 {
5122         struct rq *rq;
5123         unsigned long flags;
5124         bool queued, running;
5125
5126         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5127         queued = task_on_rq_queued(p);
5128         running = task_current(rq, p);
5129
5130         if (queued)
5131                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5132         if (running)
5133                 put_prev_task(rq, p);
5134
5135         p->numa_preferred_nid = nid;
5136
5137         if (running)
5138                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5139         if (queued)
5140                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5141         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5142 }
5143 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5144
5145 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5146 /*
5147  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5148  * offline.
5149  */
5150 void idle_task_exit(void)
5151 {
5152         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5153
5154         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5155
5156         if (mm != &init_mm) {
5157                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5158                 finish_arch_post_lock_switch();
5159         }
5160         mmdrop(mm);
5161 }
5162
5163 /*
5164  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5165  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5166  * nr_active count is stable.
5167  *
5168  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5169  */
5170 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5171 {
5172         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5173         if (delta)
5174                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5175 }
5176
5177 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5178 {
5179 }
5180
5181 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5182         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5183 };
5184
5185 static struct task_struct fake_task = {
5186         /*
5187          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5188          */
5189         .prio = MAX_PRIO + 1,
5190         .sched_class = &fake_sched_class,
5191 };
5192
5193 /*
5194  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5195  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5196  *
5197  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5198  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5199  * because of lock validation efforts.
5200  */
5201 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5202 {
5203         struct rq *rq = dead_rq;
5204         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5205         int dest_cpu;
5206
5207         /*
5208          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5209          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5210          *
5211          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5212          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5213          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5214          * done here.
5215          */
5216         rq->stop = NULL;
5217
5218         /*
5219          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5220          * class method both need to have an up-to-date
5221          * value of rq->clock[_task]
5222          */
5223         update_rq_clock(rq);
5224
5225         for (;;) {
5226                 /*
5227                  * There's this thread running, bail when that's the only
5228                  * remaining thread.
5229                  */
5230                 if (rq->nr_running == 1)
5231                         break;
5232
5233                 /*
5234                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5235                  */
5236                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5237                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5238                 BUG_ON(!next);
5239                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5240
5241                 /*
5242                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5243                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5244                  * stabilizes the mask.
5245                  *
5246                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5247                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5248                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5249                  */
5250                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5251                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5252                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5253                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5254
5255                 /*
5256                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5257                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5258                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5259                  */
5260                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5261                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5262                         continue;
5263                 }
5264
5265                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5266                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5267
5268                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5269                 if (rq != dead_rq) {
5270                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5271                         rq = dead_rq;
5272                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5273                 }
5274                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5275         }
5276
5277         rq->stop = stop;
5278 }
5279 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5280
5281 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5282
5283 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5284         {
5285                 .procname       = "sched_domain",
5286                 .mode           = 0555,
5287         },
5288         {}
5289 };
5290
5291 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5292         {
5293                 .procname       = "kernel",
5294                 .mode           = 0555,
5295                 .child          = sd_ctl_dir,
5296         },
5297         {}
5298 };
5299
5300 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5301 {
5302         struct ctl_table *entry =
5303                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5304
5305         return entry;
5306 }
5307
5308 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5309 {
5310         struct ctl_table *entry;
5311
5312         /*
5313          * In the intermediate directories, both the child directory and
5314          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5315          * will always be set. In the lowest directory the names are
5316          * static strings and all have proc handlers.
5317          */
5318         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5319                 if (entry->child)
5320                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5321                 if (entry->proc_handler == NULL)
5322                         kfree(entry->procname);
5323         }
5324
5325         kfree(*tablep);
5326         *tablep = NULL;
5327 }
5328
5329 static int min_load_idx = 0;
5330 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5331
5332 static void
5333 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5334                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5335                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5336                 bool load_idx)
5337 {
5338         entry->procname = procname;
5339         entry->data = data;
5340         entry->maxlen = maxlen;
5341         entry->mode = mode;
5342         entry->proc_handler = proc_handler;
5343
5344         if (load_idx) {
5345                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5346                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5347         }
5348 }
5349
5350 static struct ctl_table *
5351 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5352 {
5353         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5354
5355         if (table == NULL)
5356                 return NULL;
5357
5358         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5359                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5360         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5361                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5362         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5363                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5364         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5365                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5366         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5367                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5368         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5369                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5370         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5371                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5372         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5373                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5374         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5375                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5376         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5377                 &sd->cache_nice_tries,
5378                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5379         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5380                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5381         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5382                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5383                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5384         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5385                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5386         /* &table[13] is terminator */
5387
5388         return table;
5389 }
5390
5391 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5392 {
5393         struct ctl_table *entry, *table;
5394         struct sched_domain *sd;
5395         int domain_num = 0, i;
5396         char buf[32];
5397
5398         for_each_domain(cpu, sd)
5399                 domain_num++;
5400         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5401         if (table == NULL)
5402                 return NULL;
5403
5404         i = 0;
5405         for_each_domain(cpu, sd) {
5406                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5407                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5408                 entry->mode = 0555;
5409                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5410                 entry++;
5411                 i++;
5412         }
5413         return table;
5414 }
5415
5416 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5417 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5418 {
5419         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5420         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5421         char buf[32];
5422
5423         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5424         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5425
5426         if (entry == NULL)
5427                 return;
5428
5429         for_each_possible_cpu(i) {
5430                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5431                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5432                 entry->mode = 0555;
5433                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5434                 entry++;
5435         }
5436
5437         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5438         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5439 }
5440
5441 /* may be called multiple times per register */
5442 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5443 {
5444         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5445         sd_sysctl_header = NULL;
5446         if (sd_ctl_dir[0].child)
5447                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5448 }
5449 #else
5450 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5451 {
5452 }
5453 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5454 {
5455 }
5456 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5457
5458 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5459 {
5460         if (!rq->online) {
5461                 const struct sched_class *class;
5462
5463                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5464                 rq->online = 1;
5465
5466                 for_each_class(class) {
5467                         if (class->rq_online)
5468                                 class->rq_online(rq);
5469                 }
5470         }
5471 }
5472
5473 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5474 {
5475         if (rq->online) {
5476                 const struct sched_class *class;
5477
5478                 for_each_class(class) {
5479                         if (class->rq_offline)
5480                                 class->rq_offline(rq);
5481                 }
5482
5483                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5484                 rq->online = 0;
5485         }
5486 }
5487
5488 /*
5489  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5490  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5491  */
5492 static int
5493 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5494 {
5495         int cpu = (long)hcpu;
5496         unsigned long flags;
5497         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5498
5499         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5500
5501         case CPU_UP_PREPARE:
5502                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5503                 break;
5504
5505         case CPU_ONLINE:
5506                 /* Update our root-domain */
5507                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5508                 if (rq->rd) {
5509                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5510
5511                         set_rq_online(rq);
5512                 }
5513                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5514                 break;
5515
5516 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5517         case CPU_DYING:
5518                 sched_ttwu_pending();
5519                 /* Update our root-domain */
5520                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5521                 if (rq->rd) {
5522                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5523                         set_rq_offline(rq);
5524                 }
5525                 migrate_tasks(rq);
5526                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5527                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5528                 break;
5529
5530         case CPU_DEAD:
5531                 calc_load_migrate(rq);
5532                 break;
5533 #endif
5534         }
5535
5536         update_max_interval();
5537
5538         return NOTIFY_OK;
5539 }
5540
5541 /*
5542  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5543  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5544  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5545  */
5546 static struct notifier_block migration_notifier = {
5547         .notifier_call = migration_call,
5548         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5549 };
5550
5551 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5552 {
5553         int cpu = smp_processor_id();
5554         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5555         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5556 }
5557
5558 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5559                                       unsigned long action, void *hcpu)
5560 {
5561         int cpu = (long)hcpu;
5562
5563         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5564         case CPU_STARTING:
5565                 set_cpu_rq_start_time();
5566                 return NOTIFY_OK;
5567
5568         case CPU_ONLINE:
5569                 /*
5570                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5571                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5572                  * as active, which is essential from here on.
5573                  */
5574                 set_cpu_active(cpu, true);
5575                 stop_machine_unpark(cpu);
5576                 return NOTIFY_OK;
5577
5578         case CPU_DOWN_FAILED:
5579                 set_cpu_active(cpu, true);
5580                 return NOTIFY_OK;
5581
5582         default:
5583                 return NOTIFY_DONE;
5584         }
5585 }
5586
5587 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5588                                         unsigned long action, void *hcpu)
5589 {
5590         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5591         case CPU_DOWN_PREPARE:
5592                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5593                 return NOTIFY_OK;
5594         default:
5595                 return NOTIFY_DONE;
5596         }
5597 }
5598
5599 static int __init migration_init(void)
5600 {
5601         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5602         int err;
5603
5604         /* Initialize migration for the boot CPU */
5605         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5606         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5607         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5608         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5609
5610         /* Register cpu active notifiers */
5611         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5612         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5613
5614         return 0;
5615 }
5616 early_initcall(migration_init);
5617
5618 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5619
5620 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5621
5622 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5623
5624 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5625 {
5626         sched_debug_enabled = 1;
5627
5628         return 0;
5629 }
5630 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5631
5632 static inline bool sched_debug(void)
5633 {
5634         return sched_debug_enabled;
5635 }
5636
5637 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5638                                   struct cpumask *groupmask)
5639 {
5640         struct sched_group *group = sd->groups;
5641
5642         cpumask_clear(groupmask);
5643
5644         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5645
5646         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5647                 printk("does not load-balance\n");
5648                 if (sd->parent)
5649                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5650                                         " has parent");
5651                 return -1;
5652         }
5653
5654         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5655                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5656
5657         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5658                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5659                                 "CPU%d\n", cpu);
5660         }
5661         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5662                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5663                                 " CPU%d\n", cpu);
5664         }
5665
5666         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5667         do {
5668                 if (!group) {
5669                         printk("\n");
5670                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5671                         break;
5672                 }
5673
5674                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5675                         printk(KERN_CONT "\n");
5676                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5677                         break;
5678                 }
5679
5680                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5681                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5682                         printk(KERN_CONT "\n");
5683                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5684                         break;
5685                 }
5686
5687                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5688
5689                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5690                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5691                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5692                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5693                                 group->sgc->capacity);
5694                 }
5695
5696                 group = group->next;
5697         } while (group != sd->groups);
5698         printk(KERN_CONT "\n");
5699
5700         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5701                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5702
5703         if (sd->parent &&
5704             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5705                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5706                         "of domain->span\n");
5707         return 0;
5708 }
5709
5710 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5711 {
5712         int level = 0;
5713
5714         if (!sched_debug_enabled)
5715                 return;
5716
5717         if (!sd) {
5718                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5719                 return;
5720         }
5721
5722         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5723
5724         for (;;) {
5725                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5726                         break;
5727                 level++;
5728                 sd = sd->parent;
5729                 if (!sd)
5730                         break;
5731         }
5732 }
5733 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5734 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5735 static inline bool sched_debug(void)
5736 {
5737         return false;
5738 }
5739 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5740
5741 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5742 {
5743         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5744                 return 1;
5745
5746         /* Following flags need at least 2 groups */
5747         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5748                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5749                          SD_BALANCE_FORK |
5750                          SD_BALANCE_EXEC |
5751                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5752                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5753                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5754                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5755                         return 0;
5756         }
5757
5758         /* Following flags don't use groups */
5759         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5760                 return 0;
5761
5762         return 1;
5763 }
5764
5765 static int
5766 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5767 {
5768         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5769
5770         if (sd_degenerate(parent))
5771                 return 1;
5772
5773         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5774                 return 0;
5775
5776         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5777         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5778                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5779                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5780                                 SD_BALANCE_FORK |
5781                                 SD_BALANCE_EXEC |
5782                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5783                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5784                                 SD_PREFER_SIBLING |
5785                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5786                 if (nr_node_ids == 1)
5787                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5788         }
5789         if (~cflags & pflags)
5790                 return 0;
5791
5792         return 1;
5793 }
5794
5795 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5796 {
5797         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5798
5799         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5800         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5801         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5802         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5803         free_cpumask_var(rd->online);
5804         free_cpumask_var(rd->span);
5805         kfree(rd);
5806 }
5807
5808 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5809 {
5810         struct root_domain *old_rd = NULL;
5811         unsigned long flags;
5812
5813         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5814
5815         if (rq->rd) {
5816                 old_rd = rq->rd;
5817
5818                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5819                         set_rq_offline(rq);
5820
5821                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5822
5823                 /*
5824                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5825                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5826                  * in this function:
5827                  */
5828                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5829                         old_rd = NULL;
5830         }
5831
5832         atomic_inc(&rd->refcount);
5833         rq->rd = rd;
5834
5835         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5836         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5837                 set_rq_online(rq);
5838
5839         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5840
5841         if (old_rd)
5842                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5843 }
5844
5845 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5846 {
5847         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5848
5849         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5850                 goto out;
5851         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5852                 goto free_span;
5853         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5854                 goto free_online;
5855         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5856                 goto free_dlo_mask;
5857
5858         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5859         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5860                 goto free_dlo_mask;
5861
5862         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5863                 goto free_rto_mask;
5864         return 0;
5865
5866 free_rto_mask:
5867         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5868 free_dlo_mask:
5869         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5870 free_online:
5871         free_cpumask_var(rd->online);
5872 free_span:
5873         free_cpumask_var(rd->span);
5874 out:
5875         return -ENOMEM;
5876 }
5877
5878 /*
5879  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5880  * members (mimicking the global state we have today).
5881  */
5882 struct root_domain def_root_domain;
5883
5884 static void init_defrootdomain(void)
5885 {
5886         init_rootdomain(&def_root_domain);
5887
5888         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5889 }
5890
5891 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5892 {
5893         struct root_domain *rd;
5894
5895         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5896         if (!rd)
5897                 return NULL;
5898
5899         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5900                 kfree(rd);
5901                 return NULL;
5902         }
5903
5904         return rd;
5905 }
5906
5907 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5908 {
5909         struct sched_group *tmp, *first;
5910
5911         if (!sg)
5912                 return;
5913
5914         first = sg;
5915         do {
5916                 tmp = sg->next;
5917
5918                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5919                         kfree(sg->sgc);
5920
5921                 kfree(sg);
5922                 sg = tmp;
5923         } while (sg != first);
5924 }
5925
5926 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5927 {
5928         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5929
5930         /*
5931          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5932          * nuke them all.
5933          */
5934         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5935                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5936         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5937                 kfree(sd->groups->sgc);
5938                 kfree(sd->groups);
5939         }
5940         kfree(sd);
5941 }
5942
5943 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5944 {
5945         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5946 }
5947
5948 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5949 {
5950         for (; sd; sd = sd->parent)
5951                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5952 }
5953
5954 /*
5955  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5956  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5957  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5958  *
5959  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5960  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5961  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5962  */
5963 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5964 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5965 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5966 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5967 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5968 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5969
5970 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5971 {
5972         struct sched_domain *sd;
5973         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5974         int id = cpu;
5975         int size = 1;
5976
5977         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5978         if (sd) {
5979                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5980                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5981                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5982         }
5983         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5984
5985         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5986         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5987         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5988
5989         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5990         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5991
5992         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5993         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5994 }
5995
5996 /*
5997  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5998  * hold the hotplug lock.
5999  */
6000 static void
6001 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6002 {
6003         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6004         struct sched_domain *tmp;
6005
6006         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6007         for (tmp = sd; tmp; ) {
6008                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6009                 if (!parent)
6010                         break;
6011
6012                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6013                         tmp->parent = parent->parent;
6014                         if (parent->parent)
6015                                 parent->parent->child = tmp;
6016                         /*
6017                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6018                          * degenerate parent; the spans match for this
6019                          * so the property transfers.
6020                          */
6021                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6022                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6023                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6024                 } else
6025                         tmp = tmp->parent;
6026         }
6027
6028         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6029                 tmp = sd;
6030                 sd = sd->parent;
6031                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6032                 if (sd)
6033                         sd->child = NULL;
6034         }
6035
6036         sched_domain_debug(sd, cpu);
6037
6038         rq_attach_root(rq, rd);
6039         tmp = rq->sd;
6040         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6041         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6042
6043         update_top_cache_domain(cpu);
6044 }
6045
6046 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6047 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6048 {
6049         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6050         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6051         return 1;
6052 }
6053
6054 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6055
6056 struct s_data {
6057         struct sched_domain ** __percpu sd;
6058         struct root_domain      *rd;
6059 };
6060
6061 enum s_alloc {
6062         sa_rootdomain,
6063         sa_sd,
6064         sa_sd_storage,
6065         sa_none,
6066 };
6067
6068 /*
6069  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6070  * domain traversal.
6071  *
6072  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6073  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6074  * range.
6075  *
6076  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6077  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6078  * cpu they're built on, so check that.
6079  *
6080  */
6081 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6082 {
6083         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6084         struct sd_data *sdd = sd->private;
6085         struct sched_domain *sibling;
6086         int i;
6087
6088         for_each_cpu(i, span) {
6089                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6090                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6091                         continue;
6092
6093                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6094         }
6095 }
6096
6097 /*
6098  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6099  * of this group that's also in the iteration mask.
6100  */
6101 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6102 {
6103         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6104 }
6105
6106 static int
6107 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6108 {
6109         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6110         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6111         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6112         struct sd_data *sdd = sd->private;
6113         struct sched_domain *sibling;
6114         int i;
6115
6116         cpumask_clear(covered);
6117
6118         for_each_cpu(i, span) {
6119                 struct cpumask *sg_span;
6120
6121                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6122                         continue;
6123
6124                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6125
6126                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6127                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6128                         continue;
6129
6130                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6131                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6132
6133                 if (!sg)
6134                         goto fail;
6135
6136                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6137                 if (sibling->child)
6138                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6139                 else
6140                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6141
6142                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6143
6144                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6145                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6146                         build_group_mask(sd, sg);
6147
6148                 /*
6149                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6150                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6151                  * die on a /0 trap.
6152                  */
6153                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6154
6155                 /*
6156                  * Make sure the first group of this domain contains the
6157                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6158                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6159                  */
6160                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6161                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6162                         groups = sg;
6163
6164                 if (!first)
6165                         first = sg;
6166                 if (last)
6167                         last->next = sg;
6168                 last = sg;
6169                 last->next = first;
6170         }
6171         sd->groups = groups;
6172
6173         return 0;
6174
6175 fail:
6176         free_sched_groups(first, 0);
6177
6178         return -ENOMEM;
6179 }
6180
6181 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6182 {
6183         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6184         struct sched_domain *child = sd->child;
6185
6186         if (child)
6187                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6188
6189         if (sg) {
6190                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6191                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6192                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6193         }
6194
6195         return cpu;
6196 }
6197
6198 /*
6199  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6200  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6201  * and ->cpu_capacity to 0.
6202  *
6203  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6204  */
6205 static int
6206 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6207 {
6208         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6209         struct sd_data *sdd = sd->private;
6210         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6211         struct cpumask *covered;
6212         int i;
6213
6214         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6215         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6216
6217         if (cpu != cpumask_first(span))
6218                 return 0;
6219
6220         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6221         covered = sched_domains_tmpmask;
6222
6223         cpumask_clear(covered);
6224
6225         for_each_cpu(i, span) {
6226                 struct sched_group *sg;
6227                 int group, j;
6228
6229                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6230                         continue;
6231
6232                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6233                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6234
6235                 for_each_cpu(j, span) {
6236                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6237                                 continue;
6238
6239                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6240                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6241                 }
6242
6243                 if (!first)
6244                         first = sg;
6245                 if (last)
6246                         last->next = sg;
6247                 last = sg;
6248         }
6249         last->next = first;
6250
6251         return 0;
6252 }
6253
6254 /*
6255  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6256  *
6257  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6258  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6259  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6260  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6261  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6262  * group having less cpu_capacity.
6263  */
6264 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6265 {
6266         struct sched_group *sg = sd->groups;
6267
6268         WARN_ON(!sg);
6269
6270         do {
6271                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6272                 sg = sg->next;
6273         } while (sg != sd->groups);
6274
6275         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6276                 return;
6277
6278         update_group_capacity(sd, cpu);
6279         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6280 }
6281
6282 /*
6283  * Initializers for schedule domains
6284  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6285  */
6286
6287 static int default_relax_domain_level = -1;
6288 int sched_domain_level_max;
6289
6290 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6291 {
6292         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6293                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6294
6295         return 1;
6296 }
6297 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6298
6299 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6300                                  struct sched_domain_attr *attr)
6301 {
6302         int request;
6303
6304         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6305                 if (default_relax_domain_level < 0)
6306                         return;
6307                 else
6308                         request = default_relax_domain_level;
6309         } else
6310                 request = attr->relax_domain_level;
6311         if (request < sd->level) {
6312                 /* turn off idle balance on this domain */
6313                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6314         } else {
6315                 /* turn on idle balance on this domain */
6316                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6317         }
6318 }
6319
6320 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6321 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6322
6323 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6324                                  const struct cpumask *cpu_map)
6325 {
6326         switch (what) {
6327         case sa_rootdomain:
6328                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6329                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6330         case sa_sd:
6331                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6332         case sa_sd_storage:
6333                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6334         case sa_none:
6335                 break;
6336         }
6337 }
6338
6339 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6340                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6341 {
6342         memset(d, 0, sizeof(*d));
6343
6344         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6345                 return sa_sd_storage;
6346         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6347         if (!d->sd)
6348                 return sa_sd_storage;
6349         d->rd = alloc_rootdomain();
6350         if (!d->rd)
6351                 return sa_sd;
6352         return sa_rootdomain;
6353 }
6354
6355 /*
6356  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6357  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6358  * will not free the data we're using.
6359  */
6360 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6361 {
6362         struct sd_data *sdd = sd->private;
6363
6364         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6365         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6366
6367         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6368                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6369
6370         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6371                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6372 }
6373
6374 #ifdef CONFIG_NUMA
6375 static int sched_domains_numa_levels;
6376 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6377 static int *sched_domains_numa_distance;
6378 int sched_max_numa_distance;
6379 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6380 static int sched_domains_curr_level;
6381 #endif
6382
6383 /*
6384  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6385  *
6386  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6387  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6388  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6389  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6390  *
6391  * Odd one out:
6392  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6393  */
6394 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6395         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6396          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6397          SD_NUMA |                      \
6398          SD_ASYM_PACKING |              \
6399          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6400
6401 static struct sched_domain *
6402 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6403 {
6404         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6405         int sd_weight, sd_flags = 0;
6406
6407 #ifdef CONFIG_NUMA
6408         /*
6409          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6410          */
6411         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6412 #endif
6413
6414         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6415
6416         if (tl->sd_flags)
6417                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6418         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6419                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6420                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6421
6422         *sd = (struct sched_domain){
6423                 .min_interval           = sd_weight,
6424                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6425                 .busy_factor            = 32,
6426                 .imbalance_pct          = 125,
6427
6428                 .cache_nice_tries       = 0,
6429                 .busy_idx               = 0,
6430                 .idle_idx               = 0,
6431                 .newidle_idx            = 0,
6432                 .wake_idx               = 0,
6433                 .forkexec_idx           = 0,
6434
6435                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6436                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6437                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6438                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6439                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6440                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6441                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6442                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6443                                         | 0*SD_SERIALIZE
6444                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6445                                         | 0*SD_NUMA
6446                                         | sd_flags
6447                                         ,
6448
6449                 .last_balance           = jiffies,
6450                 .balance_interval       = sd_weight,
6451                 .smt_gain               = 0,
6452                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6453                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6454 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6455                 .name                   = tl->name,
6456 #endif
6457         };
6458
6459         /*
6460          * Convert topological properties into behaviour.
6461          */
6462
6463         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6464                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6465                 sd->imbalance_pct = 110;
6466                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6467
6468         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6469                 sd->imbalance_pct = 117;
6470                 sd->cache_nice_tries = 1;
6471                 sd->busy_idx = 2;
6472
6473 #ifdef CONFIG_NUMA
6474         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6475                 sd->cache_nice_tries = 2;
6476                 sd->busy_idx = 3;
6477                 sd->idle_idx = 2;
6478
6479                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6480                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6481                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6482                                        SD_BALANCE_FORK |
6483                                        SD_WAKE_AFFINE);
6484                 }
6485
6486 #endif
6487         } else {
6488                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6489                 sd->cache_nice_tries = 1;
6490                 sd->busy_idx = 2;
6491                 sd->idle_idx = 1;
6492         }
6493
6494         sd->private = &tl->data;
6495
6496         return sd;
6497 }
6498
6499 /*
6500  * Topology list, bottom-up.
6501  */
6502 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6503 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6504         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6505 #endif
6506 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6507         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6508 #endif
6509         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6510         { NULL, },
6511 };
6512
6513 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6514         default_topology;
6515
6516 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6517         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6518
6519 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6520 {
6521         sched_domain_topology = tl;
6522 }
6523
6524 #ifdef CONFIG_NUMA
6525
6526 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6527 {
6528         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6529 }
6530
6531 static void sched_numa_warn(const char *str)
6532 {
6533         static int done = false;
6534         int i,j;
6535
6536         if (done)
6537                 return;
6538
6539         done = true;
6540
6541         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6542
6543         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6544                 printk(KERN_WARNING "  ");
6545                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6546                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6547                 printk(KERN_CONT "\n");
6548         }
6549         printk(KERN_WARNING "\n");
6550 }
6551
6552 bool find_numa_distance(int distance)
6553 {
6554         int i;
6555
6556         if (distance == node_distance(0, 0))
6557                 return true;
6558
6559         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6560                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6561                         return true;
6562         }
6563
6564         return false;
6565 }
6566
6567 /*
6568  * A system can have three types of NUMA topology:
6569  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6570  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6571  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6572  *
6573  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6574  * topology lies in whether communication between not directly
6575  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6576  * could run), or through backplane controllers. This affects
6577  * placement of programs.
6578  *
6579  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6580  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6581  *   is directly connected.
6582  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6583  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6584  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6585  */
6586 static void init_numa_topology_type(void)
6587 {
6588         int a, b, c, n;
6589
6590         n = sched_max_numa_distance;
6591
6592         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6593                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6594                 return;
6595         }
6596
6597         for_each_online_node(a) {
6598                 for_each_online_node(b) {
6599                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6600                         if (node_distance(a, b) < n)
6601                                 continue;
6602
6603                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6604                         for_each_online_node(c) {
6605                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6606                                     node_distance(b, c) < n) {
6607                                         sched_numa_topology_type =
6608                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6609                                         return;
6610                                 }
6611                         }
6612
6613                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6614                         return;
6615                 }
6616         }
6617 }
6618
6619 static void sched_init_numa(void)
6620 {
6621         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6622         struct sched_domain_topology_level *tl;
6623         int level = 0;
6624         int i, j, k;
6625
6626         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6627         if (!sched_domains_numa_distance)
6628                 return;
6629
6630         /*
6631          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6632          * unique distances in the node_distance() table.
6633          *
6634          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6635          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6636          */
6637         next_distance = curr_distance;
6638         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6639                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6640                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6641                                 int distance = node_distance(i, k);
6642
6643                                 if (distance > curr_distance &&
6644                                     (distance < next_distance ||
6645                                      next_distance == curr_distance))
6646                                         next_distance = distance;
6647
6648                                 /*
6649                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6650                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6651                                  * equally connected to A.
6652                                  */
6653                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6654                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6655
6656                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6657                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6658                         }
6659                         if (next_distance != curr_distance) {
6660                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6661                                 sched_domains_numa_levels = level;
6662                                 curr_distance = next_distance;
6663                         } else break;
6664                 }
6665
6666                 /*
6667                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6668                  */
6669                 if (!sched_debug())
6670                         break;
6671         }
6672
6673         if (!level)
6674                 return;
6675
6676         /*
6677          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6678          * identity distance node_distance(i,i).
6679          *
6680          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6681          * numbers.
6682          */
6683
6684         /*
6685          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6686          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6687          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6688          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6689          * in other functions.
6690          *
6691          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6692          */
6693         sched_domains_numa_levels = 0;
6694
6695         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6696         if (!sched_domains_numa_masks)
6697                 return;
6698
6699         /*
6700          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6701          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6702          */
6703         for (i = 0; i < level; i++) {
6704                 sched_domains_numa_masks[i] =
6705                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6706                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6707                         return;
6708
6709                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6710                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6711                         if (!mask)
6712                                 return;
6713
6714                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6715
6716                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6717                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6718                                         continue;
6719
6720                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6721                         }
6722                 }
6723         }
6724
6725         /* Compute default topology size */
6726         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6727
6728         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6729                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6730         if (!tl)
6731                 return;
6732
6733         /*
6734          * Copy the default topology bits..
6735          */
6736         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6737                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6738
6739         /*
6740          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6741          */
6742         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6743                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6744                         .mask = sd_numa_mask,
6745                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6746                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6747                         .numa_level = j,
6748                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6749                 };
6750         }
6751
6752         sched_domain_topology = tl;
6753
6754         sched_domains_numa_levels = level;
6755         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6756
6757         init_numa_topology_type();
6758 }
6759
6760 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6761 {
6762         int i, j;
6763         int node = cpu_to_node(cpu);
6764
6765         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6766                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6767                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6768                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6769                 }
6770         }
6771 }
6772
6773 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6774 {
6775         int i, j;
6776         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6777                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6778                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6779         }
6780 }
6781
6782 /*
6783  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6784  * are onlined.
6785  */
6786 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6787                                            unsigned long action,
6788                                            void *hcpu)
6789 {
6790         int cpu = (long)hcpu;
6791
6792         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6793         case CPU_ONLINE:
6794                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6795                 break;
6796
6797         case CPU_DEAD:
6798                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6799                 break;
6800
6801         default:
6802                 return NOTIFY_DONE;
6803         }
6804
6805         return NOTIFY_OK;
6806 }
6807 #else
6808 static inline void sched_init_numa(void)
6809 {
6810 }
6811
6812 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6813                                            unsigned long action,
6814                                            void *hcpu)
6815 {
6816         return 0;
6817 }
6818 #endif /* CONFIG_NUMA */
6819
6820 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6821 {
6822         struct sched_domain_topology_level *tl;
6823         int j;
6824
6825         for_each_sd_topology(tl) {
6826                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6827
6828                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6829                 if (!sdd->sd)
6830                         return -ENOMEM;
6831
6832                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6833                 if (!sdd->sg)
6834                         return -ENOMEM;
6835
6836                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6837                 if (!sdd->sgc)
6838                         return -ENOMEM;
6839
6840                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6841                         struct sched_domain *sd;
6842                         struct sched_group *sg;
6843                         struct sched_group_capacity *sgc;
6844
6845                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6846                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6847                         if (!sd)
6848                                 return -ENOMEM;
6849
6850                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6851
6852                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6853                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6854                         if (!sg)
6855                                 return -ENOMEM;
6856
6857                         sg->next = sg;
6858
6859                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6860
6861                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6862                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6863                         if (!sgc)
6864                                 return -ENOMEM;
6865
6866                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6867                 }
6868         }
6869
6870         return 0;
6871 }
6872
6873 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6874 {
6875         struct sched_domain_topology_level *tl;
6876         int j;
6877
6878         for_each_sd_topology(tl) {
6879                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6880
6881                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6882                         struct sched_domain *sd;
6883
6884                         if (sdd->sd) {
6885                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6886                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6887                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6888                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6889                         }
6890
6891                         if (sdd->sg)
6892                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6893                         if (sdd->sgc)
6894                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6895                 }
6896                 free_percpu(sdd->sd);
6897                 sdd->sd = NULL;
6898                 free_percpu(sdd->sg);
6899                 sdd->sg = NULL;
6900                 free_percpu(sdd->sgc);
6901                 sdd->sgc = NULL;
6902         }
6903 }
6904
6905 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6906                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6907                 struct sched_domain *child, int cpu)
6908 {
6909         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6910         if (!sd)
6911                 return child;
6912
6913         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6914         if (child) {
6915                 sd->level = child->level + 1;
6916                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6917                 child->parent = sd;
6918                 sd->child = child;
6919
6920                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6921                                     sched_domain_span(sd))) {
6922                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6923 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6924                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6925                                         child->name, sd->name);
6926 #endif
6927                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6928                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6929                                    sched_domain_span(sd),
6930                                    sched_domain_span(child));
6931                 }
6932
6933         }
6934         set_domain_attribute(sd, attr);
6935
6936         return sd;
6937 }
6938
6939 /*
6940  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6941  * to the individual cpus
6942  */
6943 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6944                                struct sched_domain_attr *attr)
6945 {
6946         enum s_alloc alloc_state;
6947         struct sched_domain *sd;
6948         struct s_data d;
6949         int i, ret = -ENOMEM;
6950
6951         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6952         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6953                 goto error;
6954
6955         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6956         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6957                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6958
6959                 sd = NULL;
6960                 for_each_sd_topology(tl) {
6961                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6962                         if (tl == sched_domain_topology)
6963                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6964                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6965                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6966                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6967                                 break;
6968                 }
6969         }
6970
6971         /* Build the groups for the domains */
6972         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6973                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6974                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6975                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6976                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6977                                         goto error;
6978                         } else {
6979                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6980                                         goto error;
6981                         }
6982                 }
6983         }
6984
6985         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6986         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6987                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6988                         continue;
6989
6990                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6991                         claim_allocations(i, sd);
6992                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6993                 }
6994         }
6995
6996         /* Attach the domains */
6997         rcu_read_lock();
6998         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6999                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7000                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7001         }
7002         rcu_read_unlock();
7003
7004         ret = 0;
7005 error:
7006         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7007         return ret;
7008 }
7009
7010 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7011 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7012 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7013                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7014
7015 /*
7016  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7017  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7018  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7019  */
7020 static cpumask_var_t fallback_doms;
7021
7022 /*
7023  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7024  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7025  * or 0 if it stayed the same.
7026  */
7027 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7028 {
7029         return 0;
7030 }
7031
7032 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7033 {
7034         int i;
7035         cpumask_var_t *doms;
7036
7037         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7038         if (!doms)
7039                 return NULL;
7040         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7041                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7042                         free_sched_domains(doms, i);
7043                         return NULL;
7044                 }
7045         }
7046         return doms;
7047 }
7048
7049 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7050 {
7051         unsigned int i;
7052         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7053                 free_cpumask_var(doms[i]);
7054         kfree(doms);
7055 }
7056
7057 /*
7058  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7059  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7060  * exclude other special cases in the future.
7061  */
7062 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7063 {
7064         int err;
7065
7066         arch_update_cpu_topology();
7067         ndoms_cur = 1;
7068         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7069         if (!doms_cur)
7070                 doms_cur = &fallback_doms;
7071         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7072         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7073         register_sched_domain_sysctl();
7074
7075         return err;
7076 }
7077
7078 /*
7079  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7080  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7081  */
7082 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7083 {
7084         int i;
7085
7086         rcu_read_lock();
7087         for_each_cpu(i, cpu_map)
7088                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7089         rcu_read_unlock();
7090 }
7091
7092 /* handle null as "default" */
7093 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7094                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7095 {
7096         struct sched_domain_attr tmp;
7097
7098         /* fast path */
7099         if (!new && !cur)
7100                 return 1;
7101
7102         tmp = SD_ATTR_INIT;
7103         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7104                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7105                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7106 }
7107
7108 /*
7109  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7110  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7111  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7112  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7113  *
7114  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7115  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7116  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7117  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7118  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7119  * it as it is.
7120  *
7121  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7122  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7123  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7124  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7125  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7126  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7127  *
7128  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7129  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7130  * and it will not create the default domain.
7131  *
7132  * Call with hotplug lock held
7133  */
7134 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7135                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7136 {
7137         int i, j, n;
7138         int new_topology;
7139
7140         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7141
7142         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7143         unregister_sched_domain_sysctl();
7144
7145         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7146         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7147
7148         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7149
7150         /* Destroy deleted domains */
7151         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7152                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7153                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7154                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7155                                 goto match1;
7156                 }
7157                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7158                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7159 match1:
7160                 ;
7161         }
7162
7163         n = ndoms_cur;
7164         if (doms_new == NULL) {
7165                 n = 0;
7166                 doms_new = &fallback_doms;
7167                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7168                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7169         }
7170
7171         /* Build new domains */
7172         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7173                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7174                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7175                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7176                                 goto match2;
7177                 }
7178                 /* no match - add a new doms_new */
7179                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7180 match2:
7181                 ;
7182         }
7183
7184         /* Remember the new sched domains */
7185         if (doms_cur != &fallback_doms)
7186                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7187         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7188         doms_cur = doms_new;
7189         dattr_cur = dattr_new;
7190         ndoms_cur = ndoms_new;
7191
7192         register_sched_domain_sysctl();
7193
7194         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7195 }
7196
7197 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7198
7199 /*
7200  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7201  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7202  * around partition_sched_domains().
7203  *
7204  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7205  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7206  */
7207 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7208                              void *hcpu)
7209 {
7210         switch (action) {
7211         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7212         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7213
7214                 /*
7215                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7216                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7217                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7218                  * domain, ignoring cpusets.
7219                  */
7220                 num_cpus_frozen--;
7221                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7222                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7223                         break;
7224                 }
7225
7226                 /*
7227                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7228                  * restore the original sched domains by considering the
7229                  * cpuset configurations.
7230                  */
7231
7232         case CPU_ONLINE:
7233                 cpuset_update_active_cpus(true);
7234                 break;
7235         default:
7236                 return NOTIFY_DONE;
7237         }
7238         return NOTIFY_OK;
7239 }
7240
7241 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7242                                void *hcpu)
7243 {
7244         unsigned long flags;
7245         long cpu = (long)hcpu;
7246         struct dl_bw *dl_b;
7247         bool overflow;
7248         int cpus;
7249
7250         switch (action) {
7251         case CPU_DOWN_PREPARE:
7252                 rcu_read_lock_sched();
7253                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7254
7255                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7256                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7257                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7258                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7259
7260                 rcu_read_unlock_sched();
7261
7262                 if (overflow)
7263                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7264                 cpuset_update_active_cpus(false);
7265                 break;
7266         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7267                 num_cpus_frozen++;
7268                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7269                 break;
7270         default:
7271                 return NOTIFY_DONE;
7272         }
7273         return NOTIFY_OK;
7274 }
7275
7276 void __init sched_init_smp(void)
7277 {
7278         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7279
7280         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7281         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7282
7283         sched_init_numa();
7284
7285         /*
7286          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7287          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7288          * happen.
7289          */
7290         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7291         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7292         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7293         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7294                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7295         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7296
7297         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7298         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7299         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7300
7301         init_hrtick();
7302
7303         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7304         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7305                 BUG();
7306         sched_init_granularity();
7307         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7308
7309         init_sched_rt_class();
7310         init_sched_dl_class();
7311 }
7312 #else
7313 void __init sched_init_smp(void)
7314 {
7315         sched_init_granularity();
7316 }
7317 #endif /* CONFIG_SMP */
7318
7319 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7320 {
7321         return in_lock_functions(addr) ||
7322                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7323                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7324 }
7325
7326 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7327 /*
7328  * Default task group.
7329  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7330  */
7331 struct task_group root_task_group;
7332 LIST_HEAD(task_groups);
7333 #endif
7334
7335 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7336
7337 void __init sched_init(void)
7338 {
7339         int i, j;
7340         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7341
7342 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7343         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7344 #endif
7345 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7346         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7347 #endif
7348         if (alloc_size) {
7349                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7350
7351 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7352                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7353                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7354
7355                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7356                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7357
7358 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7359 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7360                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7361                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7362
7363                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7364                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7365
7366 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7367         }
7368 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7369         for_each_possible_cpu(i) {
7370                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7371                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7372         }
7373 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7374
7375         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7376                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7377         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7378                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7379
7380 #ifdef CONFIG_SMP
7381         init_defrootdomain();
7382 #endif
7383
7384 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7385         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7386                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7387 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7388
7389 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7390         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7391         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7392         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7393         autogroup_init(&init_task);
7394
7395 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7396
7397         for_each_possible_cpu(i) {
7398                 struct rq *rq;
7399
7400                 rq = cpu_rq(i);
7401                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7402                 rq->nr_running = 0;
7403                 rq->calc_load_active = 0;
7404                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7405                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7406                 init_rt_rq(&rq->rt);
7407                 init_dl_rq(&rq->dl);
7408 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7409                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7410                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7411                 /*
7412                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7413                  *
7414                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7415                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7416                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7417                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7418                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7419                  * (se->load.weight).
7420                  *
7421                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7422                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7423                  * then A0's share of the cpu resource is:
7424                  *
7425                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7426                  *
7427                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7428                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7429                  */
7430                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7431                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7432 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7433
7434                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7435 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7436                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7437 #endif
7438
7439                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7440                         rq->cpu_load[j] = 0;
7441
7442                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7443
7444 #ifdef CONFIG_SMP
7445                 rq->sd = NULL;
7446                 rq->rd = NULL;
7447                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7448                 rq->balance_callback = NULL;
7449                 rq->active_balance = 0;
7450                 rq->next_balance = jiffies;
7451                 rq->push_cpu = 0;
7452                 rq->cpu = i;
7453                 rq->online = 0;
7454                 rq->idle_stamp = 0;
7455                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7456                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7457
7458                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7459
7460                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7461 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7462                 rq->nohz_flags = 0;
7463 #endif
7464 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7465                 rq->last_sched_tick = 0;
7466 #endif
7467 #endif
7468                 init_rq_hrtick(rq);
7469                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7470         }
7471
7472         set_load_weight(&init_task);
7473
7474 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7475         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7476 #endif
7477
7478         /*
7479          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7480          */
7481         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7482         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7483
7484         /*
7485          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7486          */
7487         current->sched_class = &fair_sched_class;
7488
7489         /*
7490          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7491          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7492          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7493          * when this runqueue becomes "idle".
7494          */
7495         init_idle(current, smp_processor_id());
7496
7497         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7498
7499 #ifdef CONFIG_SMP
7500         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7501         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7502         if (cpu_isolated_map == NULL)
7503                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7504         idle_thread_set_boot_cpu();
7505         set_cpu_rq_start_time();
7506 #endif
7507         init_sched_fair_class();
7508
7509         scheduler_running = 1;
7510 }
7511
7512 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7513 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7514 {
7515         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7516
7517         return (nested == preempt_offset);
7518 }
7519
7520 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7521 {
7522         /*
7523          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7524          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7525          * otherwise we will destroy state.
7526          */
7527         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7528                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7529                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7530                         current->state,
7531                         (void *)current->task_state_change,
7532                         (void *)current->task_state_change);
7533
7534         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7535 }
7536 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7537
7538 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7539 {
7540         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7541
7542         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7543         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7544              !is_idle_task(current)) ||
7545             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7546                 return;
7547         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7548                 return;
7549         prev_jiffy = jiffies;
7550
7551         printk(KERN_ERR
7552                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7553                         file, line);
7554         printk(KERN_ERR
7555                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7556                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7557                         current->pid, current->comm);
7558
7559         if (task_stack_end_corrupted(current))
7560                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7561
7562         debug_show_held_locks(current);
7563         if (irqs_disabled())
7564                 print_irqtrace_events(current);
7565 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7566         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7567                 pr_err("Preemption disabled at:");
7568                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7569                 pr_cont("\n");
7570         }
7571 #endif
7572         dump_stack();
7573 }
7574 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7575 #endif
7576
7577 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7578 void normalize_rt_tasks(void)
7579 {
7580         struct task_struct *g, *p;
7581         struct sched_attr attr = {
7582                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7583         };
7584
7585         read_lock(&tasklist_lock);
7586         for_each_process_thread(g, p) {
7587                 /*
7588                  * Only normalize user tasks:
7589                  */
7590                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7591                         continue;
7592
7593                 p->se.exec_start                = 0;
7594 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7595                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7596                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7597                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7598 #endif
7599
7600                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7601                         /*
7602                          * Renice negative nice level userspace
7603                          * tasks back to 0:
7604                          */
7605                         if (task_nice(p) < 0)
7606                                 set_user_nice(p, 0);
7607                         continue;
7608                 }
7609
7610                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7611         }
7612         read_unlock(&tasklist_lock);
7613 }
7614
7615 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7616
7617 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7618 /*
7619  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7620  *
7621  * They can only be called when the whole system has been
7622  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7623  * activity can take place. Using them for anything else would
7624  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7625  * under any other configuration.
7626  */
7627
7628 /**
7629  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7630  * @cpu: the processor in question.
7631  *
7632  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7633  *
7634  * Return: The current task for @cpu.
7635  */
7636 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7637 {
7638         return cpu_curr(cpu);
7639 }
7640
7641 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7642
7643 #ifdef CONFIG_IA64
7644 /**
7645  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7646  * @cpu: the processor in question.
7647  * @p: the task pointer to set.
7648  *
7649  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7650  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7651  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7652  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7653  * and caller must save the original value of the current task (see
7654  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7655  * re-starting the system.
7656  *
7657  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7658  */
7659 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7660 {
7661         cpu_curr(cpu) = p;
7662 }
7663
7664 #endif
7665
7666 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7667 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7668 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7669
7670 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7671 {
7672         free_fair_sched_group(tg);
7673         free_rt_sched_group(tg);
7674         autogroup_free(tg);
7675         kfree(tg);
7676 }
7677
7678 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7679 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7680 {
7681         struct task_group *tg;
7682
7683         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7684         if (!tg)
7685                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7686
7687         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7688                 goto err;
7689
7690         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7691                 goto err;
7692
7693         return tg;
7694
7695 err:
7696         free_sched_group(tg);
7697         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7698 }
7699
7700 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7701 {
7702         unsigned long flags;
7703
7704         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7705         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7706
7707         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7708
7709         tg->parent = parent;
7710         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7711         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7712         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7713 }
7714
7715 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7716 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7717 {
7718         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7719         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7720 }
7721
7722 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7723 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7724 {
7725         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7726         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7727 }
7728
7729 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7730 {
7731         unsigned long flags;
7732         int i;
7733
7734         /* end participation in shares distribution */
7735         for_each_possible_cpu(i)
7736                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7737
7738         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7739         list_del_rcu(&tg->list);
7740         list_del_rcu(&tg->siblings);
7741         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7742 }
7743
7744 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7745  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7746  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7747  *      reflect its new group.
7748  */
7749 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7750 {
7751         struct task_group *tg;
7752         int queued, running;
7753         unsigned long flags;
7754         struct rq *rq;
7755
7756         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7757
7758         running = task_current(rq, tsk);
7759         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7760
7761         if (queued)
7762                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7763         if (unlikely(running))
7764                 put_prev_task(rq, tsk);
7765
7766         /*
7767          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7768          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7769          * to prevent lockdep warnings.
7770          */
7771         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7772                           struct task_group, css);
7773         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7774         tsk->sched_task_group = tg;
7775
7776 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7777         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7778                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7779         else
7780 #endif
7781                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7782
7783         if (unlikely(running))
7784                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7785         if (queued)
7786                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
7787
7788         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7789 }
7790 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7791
7792 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7793 /*
7794  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7795  */
7796 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7797
7798 /* Must be called with tasklist_lock held */
7799 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7800 {
7801         struct task_struct *g, *p;
7802
7803         /*
7804          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7805          */
7806         if (task_group_is_autogroup(tg))
7807                 return 0;
7808
7809         for_each_process_thread(g, p) {
7810                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7811                         return 1;
7812         }
7813
7814         return 0;
7815 }
7816
7817 struct rt_schedulable_data {
7818         struct task_group *tg;
7819         u64 rt_period;
7820         u64 rt_runtime;
7821 };
7822
7823 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7824 {
7825         struct rt_schedulable_data *d = data;
7826         struct task_group *child;
7827         unsigned long total, sum = 0;
7828         u64 period, runtime;
7829
7830         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7831         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7832
7833         if (tg == d->tg) {
7834                 period = d->rt_period;
7835                 runtime = d->rt_runtime;
7836         }
7837
7838         /*
7839          * Cannot have more runtime than the period.
7840          */
7841         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7842                 return -EINVAL;
7843
7844         /*
7845          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7846          */
7847         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7848                 return -EBUSY;
7849
7850         total = to_ratio(period, runtime);
7851
7852         /*
7853          * Nobody can have more than the global setting allows.
7854          */
7855         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7856                 return -EINVAL;
7857
7858         /*
7859          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7860          */
7861         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7862                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7863                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7864
7865                 if (child == d->tg) {
7866                         period = d->rt_period;
7867                         runtime = d->rt_runtime;
7868                 }
7869
7870                 sum += to_ratio(period, runtime);
7871         }
7872
7873         if (sum > total)
7874                 return -EINVAL;
7875
7876         return 0;
7877 }
7878
7879 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7880 {
7881         int ret;
7882
7883         struct rt_schedulable_data data = {
7884                 .tg = tg,
7885                 .rt_period = period,
7886                 .rt_runtime = runtime,
7887         };
7888
7889         rcu_read_lock();
7890         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7891         rcu_read_unlock();
7892
7893         return ret;
7894 }
7895
7896 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7897                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7898 {
7899         int i, err = 0;
7900
7901         /*
7902          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7903          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7904          */
7905         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7906                 return -EINVAL;
7907
7908         /* No period doesn't make any sense. */
7909         if (rt_period == 0)
7910                 return -EINVAL;
7911
7912         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7913         read_lock(&tasklist_lock);
7914         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7915         if (err)
7916                 goto unlock;
7917
7918         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7919         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7920         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7921
7922         for_each_possible_cpu(i) {
7923                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7924
7925                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7926                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7927                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7928         }
7929         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7930 unlock:
7931         read_unlock(&tasklist_lock);
7932         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7933
7934         return err;
7935 }
7936
7937 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7938 {
7939         u64 rt_runtime, rt_period;
7940
7941         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7942         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7943         if (rt_runtime_us < 0)
7944                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7945
7946         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7947 }
7948
7949 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7950 {
7951         u64 rt_runtime_us;
7952
7953         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7954                 return -1;
7955
7956         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7957         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7958         return rt_runtime_us;
7959 }
7960
7961 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7962 {
7963         u64 rt_runtime, rt_period;
7964
7965         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7966         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7967
7968         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7969 }
7970
7971 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7972 {
7973         u64 rt_period_us;
7974
7975         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7976         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7977         return rt_period_us;
7978 }
7979 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7980
7981 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7982 static int sched_rt_global_constraints(void)
7983 {
7984         int ret = 0;
7985
7986         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7987         read_lock(&tasklist_lock);
7988         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7989         read_unlock(&tasklist_lock);
7990         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7991
7992         return ret;
7993 }
7994
7995 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7996 {
7997         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7998         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7999                 return 0;
8000
8001         return 1;
8002 }
8003
8004 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8005 static int sched_rt_global_constraints(void)
8006 {
8007         unsigned long flags;
8008         int i, ret = 0;
8009
8010         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8011         for_each_possible_cpu(i) {
8012                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8013
8014                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8015                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8016                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8017         }
8018         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8019
8020         return ret;
8021 }
8022 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8023
8024 static int sched_dl_global_validate(void)
8025 {
8026         u64 runtime = global_rt_runtime();
8027         u64 period = global_rt_period();
8028         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8029         struct dl_bw *dl_b;
8030         int cpu, ret = 0;
8031         unsigned long flags;
8032
8033         /*
8034          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8035          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8036          * any of the root_domains.
8037          *
8038          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8039          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8040          * solutions is welcome!
8041          */
8042         for_each_possible_cpu(cpu) {
8043                 rcu_read_lock_sched();
8044                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8045
8046                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8047                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8048                         ret = -EBUSY;
8049                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8050
8051                 rcu_read_unlock_sched();
8052
8053                 if (ret)
8054                         break;
8055         }
8056
8057         return ret;
8058 }
8059
8060 static void sched_dl_do_global(void)
8061 {
8062         u64 new_bw = -1;
8063         struct dl_bw *dl_b;
8064         int cpu;
8065         unsigned long flags;
8066
8067         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8068         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8069
8070         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8071                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8072
8073         /*
8074          * FIXME: As above...
8075          */
8076         for_each_possible_cpu(cpu) {
8077                 rcu_read_lock_sched();
8078                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8079
8080                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8081                 dl_b->bw = new_bw;
8082                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8083
8084                 rcu_read_unlock_sched();
8085         }
8086 }
8087
8088 static int sched_rt_global_validate(void)
8089 {
8090         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8091                 return -EINVAL;
8092
8093         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8094                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8095                 return -EINVAL;
8096
8097         return 0;
8098 }
8099
8100 static void sched_rt_do_global(void)
8101 {
8102         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8103         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8104 }
8105
8106 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8107                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8108                 loff_t *ppos)
8109 {
8110         int old_period, old_runtime;
8111         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8112         int ret;
8113
8114         mutex_lock(&mutex);
8115         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8116         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8117
8118         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8119
8120         if (!ret && write) {
8121                 ret = sched_rt_global_validate();
8122                 if (ret)
8123                         goto undo;
8124
8125                 ret = sched_dl_global_validate();
8126                 if (ret)
8127                         goto undo;
8128
8129                 ret = sched_rt_global_constraints();
8130                 if (ret)
8131                         goto undo;
8132
8133                 sched_rt_do_global();
8134                 sched_dl_do_global();
8135         }
8136         if (0) {
8137 undo:
8138                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8139                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8140         }
8141         mutex_unlock(&mutex);
8142
8143         return ret;
8144 }
8145
8146 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8147                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8148                 loff_t *ppos)
8149 {
8150         int ret;
8151         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8152
8153         mutex_lock(&mutex);
8154         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8155         /* make sure that internally we keep jiffies */
8156         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8157         if (!ret && write) {
8158                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8159                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8160         }
8161         mutex_unlock(&mutex);
8162         return ret;
8163 }
8164
8165 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8166
8167 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8168 {
8169         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8170 }
8171
8172 static struct cgroup_subsys_state *
8173 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8174 {
8175         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8176         struct task_group *tg;
8177
8178         if (!parent) {
8179                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8180                 return &root_task_group.css;
8181         }
8182
8183         tg = sched_create_group(parent);
8184         if (IS_ERR(tg))
8185                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8186
8187         return &tg->css;
8188 }
8189
8190 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8191 {
8192         struct task_group *tg = css_tg(css);
8193         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8194
8195         if (parent)
8196                 sched_online_group(tg, parent);
8197         return 0;
8198 }
8199
8200 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8201 {
8202         struct task_group *tg = css_tg(css);
8203
8204         sched_destroy_group(tg);
8205 }
8206
8207 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8208 {
8209         struct task_group *tg = css_tg(css);
8210
8211         sched_offline_group(tg);
8212 }
8213
8214 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8215 {
8216         sched_move_task(task);
8217 }
8218
8219 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8220                                  struct cgroup_taskset *tset)
8221 {
8222         struct task_struct *task;
8223
8224         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
8225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8226                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8227                         return -EINVAL;
8228 #else
8229                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8230                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8231                         return -EINVAL;
8232 #endif
8233         }
8234         return 0;
8235 }
8236
8237 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8238                               struct cgroup_taskset *tset)
8239 {
8240         struct task_struct *task;
8241
8242         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
8243                 sched_move_task(task);
8244 }
8245
8246 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8247 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8248                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8249 {
8250         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8251 }
8252
8253 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8254                                struct cftype *cft)
8255 {
8256         struct task_group *tg = css_tg(css);
8257
8258         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8259 }
8260
8261 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8262 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8263
8264 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8265 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8266
8267 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8268
8269 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8270 {
8271         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8272         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8273
8274         if (tg == &root_task_group)
8275                 return -EINVAL;
8276
8277         /*
8278          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8279          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8280          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8281          */
8282         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8283                 return -EINVAL;
8284
8285         /*
8286          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8287          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8288          * feasibility.
8289          */
8290         if (period > max_cfs_quota_period)
8291                 return -EINVAL;
8292
8293         /*
8294          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8295          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8296          */
8297         get_online_cpus();
8298         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8299         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8300         if (ret)
8301                 goto out_unlock;
8302
8303         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8304         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8305         /*
8306          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8307          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8308          */
8309         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8310                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8311         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8312         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8313         cfs_b->quota = quota;
8314
8315         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8316         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8317         if (runtime_enabled)
8318                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8319         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8320
8321         for_each_online_cpu(i) {
8322                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8323                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8324
8325                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8326                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8327                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8328
8329                 if (cfs_rq->throttled)
8330                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8331                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8332         }
8333         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8334                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8335 out_unlock:
8336         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8337         put_online_cpus();
8338
8339         return ret;
8340 }
8341
8342 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8343 {
8344         u64 quota, period;
8345
8346         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8347         if (cfs_quota_us < 0)
8348                 quota = RUNTIME_INF;
8349         else
8350                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8351
8352         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8353 }
8354
8355 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8356 {
8357         u64 quota_us;
8358
8359         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8360                 return -1;
8361
8362         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8363         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8364
8365         return quota_us;
8366 }
8367
8368 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8369 {
8370         u64 quota, period;
8371
8372         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8373         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8374
8375         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8376 }
8377
8378 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8379 {
8380         u64 cfs_period_us;
8381
8382         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8383         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8384
8385         return cfs_period_us;
8386 }
8387
8388 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8389                                   struct cftype *cft)
8390 {
8391         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8392 }
8393
8394 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8395                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8396 {
8397         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8398 }
8399
8400 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8401                                    struct cftype *cft)
8402 {
8403         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8404 }
8405
8406 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8407                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8408 {
8409         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8410 }
8411
8412 struct cfs_schedulable_data {
8413         struct task_group *tg;
8414         u64 period, quota;
8415 };
8416
8417 /*
8418  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8419  * note: units are usecs
8420  */
8421 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8422                                struct cfs_schedulable_data *d)
8423 {
8424         u64 quota, period;
8425
8426         if (tg == d->tg) {
8427                 period = d->period;
8428                 quota = d->quota;
8429         } else {
8430                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8431                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8432         }
8433
8434         /* note: these should typically be equivalent */
8435         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8436                 return RUNTIME_INF;
8437
8438         return to_ratio(period, quota);
8439 }
8440
8441 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8442 {
8443         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8444         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8445         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8446
8447         if (!tg->parent) {
8448                 quota = RUNTIME_INF;
8449         } else {
8450                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8451
8452                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8453                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8454
8455                 /*
8456                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8457                  * limit is set
8458                  */
8459                 if (quota == RUNTIME_INF)
8460                         quota = parent_quota;
8461                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8462                         return -EINVAL;
8463         }
8464         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8465
8466         return 0;
8467 }
8468
8469 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8470 {
8471         int ret;
8472         struct cfs_schedulable_data data = {
8473                 .tg = tg,
8474                 .period = period,
8475                 .quota = quota,
8476         };
8477
8478         if (quota != RUNTIME_INF) {
8479                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8480                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8481         }
8482
8483         rcu_read_lock();
8484         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8485         rcu_read_unlock();
8486
8487         return ret;
8488 }
8489
8490 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8491 {
8492         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8493         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8494
8495         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8496         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8497         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8498
8499         return 0;
8500 }
8501 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8502 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8503
8504 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8505 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8506                                 struct cftype *cft, s64 val)
8507 {
8508         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8509 }
8510
8511 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8512                                struct cftype *cft)
8513 {
8514         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8515 }
8516
8517 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8518                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8519 {
8520         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8521 }
8522
8523 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8524                                    struct cftype *cft)
8525 {
8526         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8527 }
8528 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8529
8530 static struct cftype cpu_files[] = {
8531 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8532         {
8533                 .name = "shares",
8534                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8535                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8536         },
8537 #endif
8538 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8539         {
8540                 .name = "cfs_quota_us",
8541                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8542                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8543         },
8544         {
8545                 .name = "cfs_period_us",
8546                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8547                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8548         },
8549         {
8550                 .name = "stat",
8551                 .seq_show = cpu_stats_show,
8552         },
8553 #endif
8554 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8555         {
8556                 .name = "rt_runtime_us",
8557                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8558                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8559         },
8560         {
8561                 .name = "rt_period_us",
8562                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8563                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8564         },
8565 #endif
8566         { }     /* terminate */
8567 };
8568
8569 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8570         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8571         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8572         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8573         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8574         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8575         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8576         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8577         .legacy_cftypes = cpu_files,
8578         .early_init     = 1,
8579 };
8580
8581 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8582
8583 void dump_cpu_task(int cpu)
8584 {
8585         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8586         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8587 }