sched/rt: Remove 'leaf_rt_rq_list' from 'struct rq'
[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
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299 /*
300  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
301  */
302 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
303         __acquires(rq->lock)
304 {
305         struct rq *rq;
306
307         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
308
309         for (;;) {
310                 rq = task_rq(p);
311                 raw_spin_lock(&rq->lock);
312                 if (likely(rq == task_rq(p)))
313                         return rq;
314                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
315         }
316 }
317
318 /*
319  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
320  */
321 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
322         __acquires(p->pi_lock)
323         __acquires(rq->lock)
324 {
325         struct rq *rq;
326
327         for (;;) {
328                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
329                 rq = task_rq(p);
330                 raw_spin_lock(&rq->lock);
331                 if (likely(rq == task_rq(p)))
332                         return rq;
333                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
334                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
335         }
336 }
337
338 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
339         __releases(rq->lock)
340 {
341         raw_spin_unlock(&rq->lock);
342 }
343
344 static inline void
345 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
346         __releases(rq->lock)
347         __releases(p->pi_lock)
348 {
349         raw_spin_unlock(&rq->lock);
350         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
351 }
352
353 /*
354  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
355  */
356 static struct rq *this_rq_lock(void)
357         __acquires(rq->lock)
358 {
359         struct rq *rq;
360
361         local_irq_disable();
362         rq = this_rq();
363         raw_spin_lock(&rq->lock);
364
365         return rq;
366 }
367
368 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
369 /*
370  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398
399 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
400 {
401         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
402         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
403
404         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
405 }
406
407 /*
408  * called from hardirq (IPI) context
409  */
410 static void __hrtick_start(void *arg)
411 {
412         struct rq *rq = arg;
413
414         raw_spin_lock(&rq->lock);
415         __hrtick_restart(rq);
416         rq->hrtick_csd_pending = 0;
417         raw_spin_unlock(&rq->lock);
418 }
419
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
428         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
429
430         hrtimer_set_expires(timer, time);
431
432         if (rq == this_rq()) {
433                 __hrtick_restart(rq);
434         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
435                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
436                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
437         }
438 }
439
440 static int
441 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
442 {
443         int cpu = (int)(long)hcpu;
444
445         switch (action) {
446         case CPU_UP_CANCELED:
447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
448         case CPU_DOWN_PREPARE:
449         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
450         case CPU_DEAD:
451         case CPU_DEAD_FROZEN:
452                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
453                 return NOTIFY_OK;
454         }
455
456         return NOTIFY_DONE;
457 }
458
459 static __init void init_hrtick(void)
460 {
461         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
462 }
463 #else
464 /*
465  * Called to set the hrtick timer state.
466  *
467  * called with rq->lock held and irqs disabled
468  */
469 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
470 {
471         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
472                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
473 }
474
475 static inline void init_hrtick(void)
476 {
477 }
478 #endif /* CONFIG_SMP */
479
480 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
481 {
482 #ifdef CONFIG_SMP
483         rq->hrtick_csd_pending = 0;
484
485         rq->hrtick_csd.flags = 0;
486         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
487         rq->hrtick_csd.info = rq;
488 #endif
489
490         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
491         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
492 }
493 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
495 {
496 }
497
498 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
499 {
500 }
501
502 static inline void init_hrtick(void)
503 {
504 }
505 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
506
507 /*
508  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
509  *
510  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
511  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
512  * the target CPU.
513  */
514 void resched_task(struct task_struct *p)
515 {
516         int cpu;
517
518         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
519
520         if (test_tsk_need_resched(p))
521                 return;
522
523         set_tsk_need_resched(p);
524
525         cpu = task_cpu(p);
526         if (cpu == smp_processor_id()) {
527                 set_preempt_need_resched();
528                 return;
529         }
530
531         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
532         smp_mb();
533         if (!tsk_is_polling(p))
534                 smp_send_reschedule(cpu);
535 }
536
537 void resched_cpu(int cpu)
538 {
539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
540         unsigned long flags;
541
542         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
543                 return;
544         resched_task(cpu_curr(cpu));
545         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
546 }
547
548 #ifdef CONFIG_SMP
549 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
550 /*
551  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
552  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
553  *
554  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
555  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
556  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
557  */
558 int get_nohz_timer_target(void)
559 {
560         int cpu = smp_processor_id();
561         int i;
562         struct sched_domain *sd;
563
564         rcu_read_lock();
565         for_each_domain(cpu, sd) {
566                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
567                         if (!idle_cpu(i)) {
568                                 cpu = i;
569                                 goto unlock;
570                         }
571                 }
572         }
573 unlock:
574         rcu_read_unlock();
575         return cpu;
576 }
577 /*
578  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
579  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
580  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
581  * idle system the next event might even be infinite time into the
582  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
583  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
584  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
585  * wheel for the next timer event.
586  */
587 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
588 {
589         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
590
591         if (cpu == smp_processor_id())
592                 return;
593
594         /*
595          * This is safe, as this function is called with the timer
596          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
597          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
598          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
599          * timer into account automatically.
600          */
601         if (rq->curr != rq->idle)
602                 return;
603
604         /*
605          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
606          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
607          * idle task through an additional NOOP schedule()
608          */
609         set_tsk_need_resched(rq->idle);
610
611         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
612         smp_mb();
613         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
614                 smp_send_reschedule(cpu);
615 }
616
617 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
618 {
619         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
620                 if (cpu != smp_processor_id() ||
621                     tick_nohz_tick_stopped())
622                         smp_send_reschedule(cpu);
623                 return true;
624         }
625
626         return false;
627 }
628
629 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
630 {
631         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
632                 wake_up_idle_cpu(cpu);
633 }
634
635 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
636 {
637         int cpu = smp_processor_id();
638
639         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
640                 return false;
641
642         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
643                 return true;
644
645         /*
646          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
647          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
648          */
649         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
650         return false;
651 }
652
653 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
654
655 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
656 {
657         return false;
658 }
659
660 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
661
662 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
663 bool sched_can_stop_tick(void)
664 {
665        struct rq *rq;
666
667        rq = this_rq();
668
669        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
670        smp_rmb();
671
672        /* More than one running task need preemption */
673        if (rq->nr_running > 1)
674                return false;
675
676        return true;
677 }
678 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
679
680 void sched_avg_update(struct rq *rq)
681 {
682         s64 period = sched_avg_period();
683
684         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
685                 /*
686                  * Inline assembly required to prevent the compiler
687                  * optimising this loop into a divmod call.
688                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
689                  */
690                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
691                 rq->age_stamp += period;
692                 rq->rt_avg /= 2;
693         }
694 }
695
696 #endif /* CONFIG_SMP */
697
698 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
699                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
700 /*
701  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
702  * node and @up when leaving it for the final time.
703  *
704  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
705  */
706 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
707                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
708 {
709         struct task_group *parent, *child;
710         int ret;
711
712         parent = from;
713
714 down:
715         ret = (*down)(parent, data);
716         if (ret)
717                 goto out;
718         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
719                 parent = child;
720                 goto down;
721
722 up:
723                 continue;
724         }
725         ret = (*up)(parent, data);
726         if (ret || parent == from)
727                 goto out;
728
729         child = parent;
730         parent = parent->parent;
731         if (parent)
732                 goto up;
733 out:
734         return ret;
735 }
736
737 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
738 {
739         return 0;
740 }
741 #endif
742
743 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
744 {
745         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
746         struct load_weight *load = &p->se.load;
747
748         /*
749          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
750          */
751         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
752                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
753                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
754                 return;
755         }
756
757         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
758         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
759 }
760
761 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
762 {
763         update_rq_clock(rq);
764         sched_info_queued(rq, p);
765         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
766 }
767
768 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
769 {
770         update_rq_clock(rq);
771         sched_info_dequeued(rq, p);
772         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
773 }
774
775 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
776 {
777         if (task_contributes_to_load(p))
778                 rq->nr_uninterruptible--;
779
780         enqueue_task(rq, p, flags);
781 }
782
783 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
784 {
785         if (task_contributes_to_load(p))
786                 rq->nr_uninterruptible++;
787
788         dequeue_task(rq, p, flags);
789 }
790
791 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
792 {
793 /*
794  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
795  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
796  */
797 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
798         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
799 #endif
800 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
801         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
802
803         /*
804          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
805          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
806          * {soft,}irq region.
807          *
808          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
809          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
810          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
811          * monotonic.
812          *
813          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
814          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
815          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
816          * atomic ops.
817          */
818         if (irq_delta > delta)
819                 irq_delta = delta;
820
821         rq->prev_irq_time += irq_delta;
822         delta -= irq_delta;
823 #endif
824 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
825         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
826                 u64 st;
827
828                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
829                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
830
831                 if (unlikely(steal > delta))
832                         steal = delta;
833
834                 st = steal_ticks(steal);
835                 steal = st * TICK_NSEC;
836
837                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
838
839                 delta -= steal;
840         }
841 #endif
842
843         rq->clock_task += delta;
844
845 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
846         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
847                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
848 #endif
849 }
850
851 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
852 {
853         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
854         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
855
856         if (stop) {
857                 /*
858                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
859                  * userspace knows about and won't get confused about.
860                  *
861                  * Also, it will make PI more or less work without too
862                  * much confusion -- but then, stop work should not
863                  * rely on PI working anyway.
864                  */
865                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
866
867                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
868         }
869
870         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
871
872         if (old_stop) {
873                 /*
874                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
875                  * it can die in pieces.
876                  */
877                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
878         }
879 }
880
881 /*
882  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
883  */
884 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
885 {
886         return p->static_prio;
887 }
888
889 /*
890  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
891  * without taking RT-inheritance into account. Might be
892  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
893  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
894  * estimator recalculates.
895  */
896 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
897 {
898         int prio;
899
900         if (task_has_dl_policy(p))
901                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
902         else if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1017 {
1018         if (p->on_rq) {
1019                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1020
1021                 src_rq = task_rq(p);
1022                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1023
1024                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1025                 set_task_cpu(p, cpu);
1026                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1027                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1028         } else {
1029                 /*
1030                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1031                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1032                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1033                  */
1034                 p->wake_cpu = cpu;
1035         }
1036 }
1037
1038 struct migration_swap_arg {
1039         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1040         int src_cpu, dst_cpu;
1041 };
1042
1043 static int migrate_swap_stop(void *data)
1044 {
1045         struct migration_swap_arg *arg = data;
1046         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1047         int ret = -EAGAIN;
1048
1049         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1050         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1051
1052         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1053                         &arg->dst_task->pi_lock);
1054         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1055         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1056                 goto unlock;
1057
1058         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1059                 goto unlock;
1060
1061         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1062                 goto unlock;
1063
1064         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1065                 goto unlock;
1066
1067         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1068         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1069
1070         ret = 0;
1071
1072 unlock:
1073         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1074         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1075         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1076
1077         return ret;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Cross migrate two tasks
1082  */
1083 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1084 {
1085         struct migration_swap_arg arg;
1086         int ret = -EINVAL;
1087
1088         arg = (struct migration_swap_arg){
1089                 .src_task = cur,
1090                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1091                 .dst_task = p,
1092                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1093         };
1094
1095         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1096                 goto out;
1097
1098         /*
1099          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1100          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1101          */
1102         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1106                 goto out;
1107
1108         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1109                 goto out;
1110
1111         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1112         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1113
1114 out:
1115         return ret;
1116 }
1117
1118 struct migration_arg {
1119         struct task_struct *task;
1120         int dest_cpu;
1121 };
1122
1123 static int migration_cpu_stop(void *data);
1124
1125 /*
1126  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1127  *
1128  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1129  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1130  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1131  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1132  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1133  * @p has remained unscheduled the whole time.
1134  *
1135  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1136  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1137  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1138  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1139  * waiting to become inactive.
1140  */
1141 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1142 {
1143         unsigned long flags;
1144         int running, on_rq;
1145         unsigned long ncsw;
1146         struct rq *rq;
1147
1148         for (;;) {
1149                 /*
1150                  * We do the initial early heuristics without holding
1151                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1152                  * the runqueue lock when things look like they will
1153                  * work out!
1154                  */
1155                 rq = task_rq(p);
1156
1157                 /*
1158                  * If the task is actively running on another CPU
1159                  * still, just relax and busy-wait without holding
1160                  * any locks.
1161                  *
1162                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1163                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1164                  * But we don't care, since "task_running()" will
1165                  * return false if the runqueue has changed and p
1166                  * is actually now running somewhere else!
1167                  */
1168                 while (task_running(rq, p)) {
1169                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1170                                 return 0;
1171                         cpu_relax();
1172                 }
1173
1174                 /*
1175                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1176                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1177                  * just go back and repeat.
1178                  */
1179                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1180                 trace_sched_wait_task(p);
1181                 running = task_running(rq, p);
1182                 on_rq = p->on_rq;
1183                 ncsw = 0;
1184                 if (!match_state || p->state == match_state)
1185                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1186                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1187
1188                 /*
1189                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1190                  */
1191                 if (unlikely(!ncsw))
1192                         break;
1193
1194                 /*
1195                  * Was it really running after all now that we
1196                  * checked with the proper locks actually held?
1197                  *
1198                  * Oops. Go back and try again..
1199                  */
1200                 if (unlikely(running)) {
1201                         cpu_relax();
1202                         continue;
1203                 }
1204
1205                 /*
1206                  * It's not enough that it's not actively running,
1207                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1208                  * preempted!
1209                  *
1210                  * So if it was still runnable (but just not actively
1211                  * running right now), it's preempted, and we should
1212                  * yield - it could be a while.
1213                  */
1214                 if (unlikely(on_rq)) {
1215                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1216
1217                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1218                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1219                         continue;
1220                 }
1221
1222                 /*
1223                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1224                  * runnable, which means that it will never become
1225                  * running in the future either. We're all done!
1226                  */
1227                 break;
1228         }
1229
1230         return ncsw;
1231 }
1232
1233 /***
1234  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1235  * @p: the to-be-kicked thread
1236  *
1237  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1238  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1239  *
1240  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1241  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1242  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1243  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1244  * achieved as well.
1245  */
1246 void kick_process(struct task_struct *p)
1247 {
1248         int cpu;
1249
1250         preempt_disable();
1251         cpu = task_cpu(p);
1252         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1253                 smp_send_reschedule(cpu);
1254         preempt_enable();
1255 }
1256 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1257 #endif /* CONFIG_SMP */
1258
1259 #ifdef CONFIG_SMP
1260 /*
1261  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1262  */
1263 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1264 {
1265         int nid = cpu_to_node(cpu);
1266         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1267         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1268         int dest_cpu;
1269
1270         /*
1271          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1272          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1273          * select the cpu on the other node.
1274          */
1275         if (nid != -1) {
1276                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1277
1278                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1279                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1280                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1281                                 continue;
1282                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1283                                 continue;
1284                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1285                                 return dest_cpu;
1286                 }
1287         }
1288
1289         for (;;) {
1290                 /* Any allowed, online CPU? */
1291                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1292                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1293                                 continue;
1294                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1295                                 continue;
1296                         goto out;
1297                 }
1298
1299                 switch (state) {
1300                 case cpuset:
1301                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1302                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1303                         state = possible;
1304                         break;
1305
1306                 case possible:
1307                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1308                         state = fail;
1309                         break;
1310
1311                 case fail:
1312                         BUG();
1313                         break;
1314                 }
1315         }
1316
1317 out:
1318         if (state != cpuset) {
1319                 /*
1320                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1321                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1322                  * leave kernel.
1323                  */
1324                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1325                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1326                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1327                 }
1328         }
1329
1330         return dest_cpu;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1335  */
1336 static inline
1337 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1338 {
1339         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1340
1341         /*
1342          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1343          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1344          * cpu.
1345          *
1346          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1347          *
1348          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1349          *   not worry about this generic constraint ]
1350          */
1351         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1352                      !cpu_online(cpu)))
1353                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1354
1355         return cpu;
1356 }
1357
1358 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1359 {
1360         s64 diff = sample - *avg;
1361         *avg += diff >> 3;
1362 }
1363 #endif
1364
1365 static void
1366 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1367 {
1368 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1369         struct rq *rq = this_rq();
1370
1371 #ifdef CONFIG_SMP
1372         int this_cpu = smp_processor_id();
1373
1374         if (cpu == this_cpu) {
1375                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1376                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1377         } else {
1378                 struct sched_domain *sd;
1379
1380                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1381                 rcu_read_lock();
1382                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1383                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1384                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1385                                 break;
1386                         }
1387                 }
1388                 rcu_read_unlock();
1389         }
1390
1391         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1392                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1393
1394 #endif /* CONFIG_SMP */
1395
1396         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1397         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1398
1399         if (wake_flags & WF_SYNC)
1400                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1401
1402 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1403 }
1404
1405 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1406 {
1407         activate_task(rq, p, en_flags);
1408         p->on_rq = 1;
1409
1410         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1411         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1412                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1417  */
1418 static void
1419 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1420 {
1421         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1422         trace_sched_wakeup(p, true);
1423
1424         p->state = TASK_RUNNING;
1425 #ifdef CONFIG_SMP
1426         if (p->sched_class->task_woken)
1427                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1428
1429         if (rq->idle_stamp) {
1430                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1431                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1432
1433                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1434
1435                 if (rq->avg_idle > max)
1436                         rq->avg_idle = max;
1437
1438                 rq->idle_stamp = 0;
1439         }
1440 #endif
1441 }
1442
1443 static void
1444 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1445 {
1446 #ifdef CONFIG_SMP
1447         if (p->sched_contributes_to_load)
1448                 rq->nr_uninterruptible--;
1449 #endif
1450
1451         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1452         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1457  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1458  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1459  * the task is still ->on_rq.
1460  */
1461 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1462 {
1463         struct rq *rq;
1464         int ret = 0;
1465
1466         rq = __task_rq_lock(p);
1467         if (p->on_rq) {
1468                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1469                 update_rq_clock(rq);
1470                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1471                 ret = 1;
1472         }
1473         __task_rq_unlock(rq);
1474
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 #ifdef CONFIG_SMP
1479 static void sched_ttwu_pending(void)
1480 {
1481         struct rq *rq = this_rq();
1482         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1483         struct task_struct *p;
1484
1485         raw_spin_lock(&rq->lock);
1486
1487         while (llist) {
1488                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1489                 llist = llist_next(llist);
1490                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1491         }
1492
1493         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1494 }
1495
1496 void scheduler_ipi(void)
1497 {
1498         /*
1499          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1500          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1501          * this IPI.
1502          */
1503         preempt_fold_need_resched();
1504
1505         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1506                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1507                         && !got_nohz_idle_kick())
1508                 return;
1509
1510         /*
1511          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1512          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1513          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1514          * we do call them.
1515          *
1516          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1517          * properly.
1518          *
1519          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1520          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1521          * somewhat pessimize the simple resched case.
1522          */
1523         irq_enter();
1524         tick_nohz_full_check();
1525         sched_ttwu_pending();
1526
1527         /*
1528          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1529          */
1530         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1531                 this_rq()->idle_balance = 1;
1532                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1533         }
1534         irq_exit();
1535 }
1536
1537 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1538 {
1539         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1540                 smp_send_reschedule(cpu);
1541 }
1542
1543 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1544 {
1545         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1546 }
1547 #endif /* CONFIG_SMP */
1548
1549 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1550 {
1551         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1552
1553 #if defined(CONFIG_SMP)
1554         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1555                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1556                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1557                 return;
1558         }
1559 #endif
1560
1561         raw_spin_lock(&rq->lock);
1562         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1563         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1564 }
1565
1566 /**
1567  * try_to_wake_up - wake up a thread
1568  * @p: the thread to be awakened
1569  * @state: the mask of task states that can be woken
1570  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1571  *
1572  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1573  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1574  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1575  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1576  * runnable without the overhead of this.
1577  *
1578  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1579  * or @state didn't match @p's state.
1580  */
1581 static int
1582 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1583 {
1584         unsigned long flags;
1585         int cpu, success = 0;
1586
1587         /*
1588          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1589          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1590          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1591          * set_current_state() the waiting thread does.
1592          */
1593         smp_mb__before_spinlock();
1594         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1595         if (!(p->state & state))
1596                 goto out;
1597
1598         success = 1; /* we're going to change ->state */
1599         cpu = task_cpu(p);
1600
1601         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1602                 goto stat;
1603
1604 #ifdef CONFIG_SMP
1605         /*
1606          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1607          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1608          */
1609         while (p->on_cpu)
1610                 cpu_relax();
1611         /*
1612          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1613          */
1614         smp_rmb();
1615
1616         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1617         p->state = TASK_WAKING;
1618
1619         if (p->sched_class->task_waking)
1620                 p->sched_class->task_waking(p);
1621
1622         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1623         if (task_cpu(p) != cpu) {
1624                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1625                 set_task_cpu(p, cpu);
1626         }
1627 #endif /* CONFIG_SMP */
1628
1629         ttwu_queue(p, cpu);
1630 stat:
1631         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1632 out:
1633         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1634
1635         return success;
1636 }
1637
1638 /**
1639  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1640  * @p: the thread to be awakened
1641  *
1642  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1643  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1644  * the current task.
1645  */
1646 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1647 {
1648         struct rq *rq = task_rq(p);
1649
1650         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1651             WARN_ON_ONCE(p == current))
1652                 return;
1653
1654         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1655
1656         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1657                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1658                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1659                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1660         }
1661
1662         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1663                 goto out;
1664
1665         if (!p->on_rq)
1666                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1667
1668         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1669         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1670 out:
1671         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1672 }
1673
1674 /**
1675  * wake_up_process - Wake up a specific process
1676  * @p: The process to be woken up.
1677  *
1678  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1679  * processes.
1680  *
1681  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1682  *
1683  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1684  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1685  */
1686 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1687 {
1688         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1689         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1692
1693 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1694 {
1695         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1700  * p is forked by current.
1701  *
1702  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1703  */
1704 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1705 {
1706         p->on_rq                        = 0;
1707
1708         p->se.on_rq                     = 0;
1709         p->se.exec_start                = 0;
1710         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1711         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1712         p->se.nr_migrations             = 0;
1713         p->se.vruntime                  = 0;
1714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1717         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1718 #endif
1719
1720         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1721         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1722         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1723         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1724         p->dl.dl_period = 0;
1725         p->dl.flags = 0;
1726
1727         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1728
1729 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1730         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1731 #endif
1732
1733 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1734         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1735                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1736                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1737         }
1738
1739         if (clone_flags & CLONE_VM)
1740                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1741         else
1742                 p->numa_preferred_nid = -1;
1743
1744         p->node_stamp = 0ULL;
1745         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1746         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1747         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1748         p->numa_faults_memory = NULL;
1749         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1750         p->last_task_numa_placement = 0;
1751         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1752
1753         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1754         p->numa_group = NULL;
1755 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1756 }
1757
1758 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1759 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1760 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1761 {
1762         if (enabled)
1763                 sched_feat_set("NUMA");
1764         else
1765                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1766 }
1767 #else
1768 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1769
1770 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1771 {
1772         numabalancing_enabled = enabled;
1773 }
1774 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1775
1776 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1777 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1778                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1779 {
1780         struct ctl_table t;
1781         int err;
1782         int state = numabalancing_enabled;
1783
1784         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1785                 return -EPERM;
1786
1787         t = *table;
1788         t.data = &state;
1789         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1790         if (err < 0)
1791                 return err;
1792         if (write)
1793                 set_numabalancing_state(state);
1794         return err;
1795 }
1796 #endif
1797 #endif
1798
1799 /*
1800  * fork()/clone()-time setup:
1801  */
1802 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1803 {
1804         unsigned long flags;
1805         int cpu = get_cpu();
1806
1807         __sched_fork(clone_flags, p);
1808         /*
1809          * We mark the process as running here. This guarantees that
1810          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1811          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1812          */
1813         p->state = TASK_RUNNING;
1814
1815         /*
1816          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1817          */
1818         p->prio = current->normal_prio;
1819
1820         /*
1821          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1822          */
1823         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1824                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1825                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1826                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1827                         p->rt_priority = 0;
1828                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1829                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1830
1831                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1832                 set_load_weight(p);
1833
1834                 /*
1835                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1836                  * fulfilled its duty:
1837                  */
1838                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1839         }
1840
1841         if (dl_prio(p->prio)) {
1842                 put_cpu();
1843                 return -EAGAIN;
1844         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1845                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1846         } else {
1847                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1848         }
1849
1850         if (p->sched_class->task_fork)
1851                 p->sched_class->task_fork(p);
1852
1853         /*
1854          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1855          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1856          * is ran before sched_fork().
1857          *
1858          * Silence PROVE_RCU.
1859          */
1860         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1861         set_task_cpu(p, cpu);
1862         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1863
1864 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1865         if (likely(sched_info_on()))
1866                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1867 #endif
1868 #if defined(CONFIG_SMP)
1869         p->on_cpu = 0;
1870 #endif
1871         init_task_preempt_count(p);
1872 #ifdef CONFIG_SMP
1873         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1874         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1875 #endif
1876
1877         put_cpu();
1878         return 0;
1879 }
1880
1881 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1882 {
1883         if (runtime == RUNTIME_INF)
1884                 return 1ULL << 20;
1885
1886         /*
1887          * Doing this here saves a lot of checks in all
1888          * the calling paths, and returning zero seems
1889          * safe for them anyway.
1890          */
1891         if (period == 0)
1892                 return 0;
1893
1894         return div64_u64(runtime << 20, period);
1895 }
1896
1897 #ifdef CONFIG_SMP
1898 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1899 {
1900         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1901 }
1902
1903 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1904 {
1905         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1906         int cpus = 0;
1907
1908         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1909                 cpus++;
1910
1911         return cpus;
1912 }
1913 #else
1914 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1915 {
1916         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1917 }
1918
1919 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1920 {
1921         return 1;
1922 }
1923 #endif
1924
1925 static inline
1926 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1927 {
1928         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1929 }
1930
1931 static inline
1932 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1933 {
1934         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1935 }
1936
1937 static inline
1938 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1939 {
1940         return dl_b->bw != -1 &&
1941                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1942 }
1943
1944 /*
1945  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1946  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1947  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1948  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1949  *
1950  * This function is called while holding p's rq->lock.
1951  */
1952 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1953                        const struct sched_attr *attr)
1954 {
1955
1956         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1957         u64 period = attr->sched_period;
1958         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1959         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1960         int cpus, err = -1;
1961
1962         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1963                 return 0;
1964
1965         /*
1966          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1967          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1968          * allocated bandwidth of the container.
1969          */
1970         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1971         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
1972         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1973             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1974                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1975                 err = 0;
1976         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1977                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1978                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1979                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1980                 err = 0;
1981         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1982                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1983                 err = 0;
1984         }
1985         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1986
1987         return err;
1988 }
1989
1990 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1991
1992 /*
1993  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1994  *
1995  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1996  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1997  * on the runqueue and wakes it.
1998  */
1999 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2000 {
2001         unsigned long flags;
2002         struct rq *rq;
2003
2004         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2005 #ifdef CONFIG_SMP
2006         /*
2007          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2008          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2009          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2010          */
2011         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2012 #endif
2013
2014         /* Initialize new task's runnable average */
2015         init_task_runnable_average(p);
2016         rq = __task_rq_lock(p);
2017         activate_task(rq, p, 0);
2018         p->on_rq = 1;
2019         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2020         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2021 #ifdef CONFIG_SMP
2022         if (p->sched_class->task_woken)
2023                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2024 #endif
2025         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2026 }
2027
2028 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2029
2030 /**
2031  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2032  * @notifier: notifier struct to register
2033  */
2034 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2035 {
2036         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2037 }
2038 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2039
2040 /**
2041  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2042  * @notifier: notifier struct to unregister
2043  *
2044  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2045  */
2046 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2047 {
2048         hlist_del(&notifier->link);
2049 }
2050 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2051
2052 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2053 {
2054         struct preempt_notifier *notifier;
2055
2056         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2057                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2058 }
2059
2060 static void
2061 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2062                                  struct task_struct *next)
2063 {
2064         struct preempt_notifier *notifier;
2065
2066         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2067                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2068 }
2069
2070 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2071
2072 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2073 {
2074 }
2075
2076 static void
2077 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2078                                  struct task_struct *next)
2079 {
2080 }
2081
2082 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2083
2084 /**
2085  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2086  * @rq: the runqueue preparing to switch
2087  * @prev: the current task that is being switched out
2088  * @next: the task we are going to switch to.
2089  *
2090  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2091  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2092  * switch.
2093  *
2094  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2095  * hooks.
2096  */
2097 static inline void
2098 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2099                     struct task_struct *next)
2100 {
2101         trace_sched_switch(prev, next);
2102         sched_info_switch(rq, prev, next);
2103         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2104         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2105         prepare_lock_switch(rq, next);
2106         prepare_arch_switch(next);
2107 }
2108
2109 /**
2110  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2111  * @rq: runqueue associated with task-switch
2112  * @prev: the thread we just switched away from.
2113  *
2114  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2115  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2116  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2117  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2118  *
2119  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2120  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2121  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2122  * details.)
2123  */
2124 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2125         __releases(rq->lock)
2126 {
2127         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2128         long prev_state;
2129
2130         rq->prev_mm = NULL;
2131
2132         /*
2133          * A task struct has one reference for the use as "current".
2134          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2135          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2136          * the scheduled task must drop that reference.
2137          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2138          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2139          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2140          * be dropped twice.
2141          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2142          */
2143         prev_state = prev->state;
2144         vtime_task_switch(prev);
2145         finish_arch_switch(prev);
2146         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2147         finish_lock_switch(rq, prev);
2148         finish_arch_post_lock_switch();
2149
2150         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2151         if (mm)
2152                 mmdrop(mm);
2153         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2154                 task_numa_free(prev);
2155
2156                 if (prev->sched_class->task_dead)
2157                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2158
2159                 /*
2160                  * Remove function-return probe instances associated with this
2161                  * task and put them back on the free list.
2162                  */
2163                 kprobe_flush_task(prev);
2164                 put_task_struct(prev);
2165         }
2166
2167         tick_nohz_task_switch(current);
2168 }
2169
2170 #ifdef CONFIG_SMP
2171
2172 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2173 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2174 {
2175         if (rq->post_schedule) {
2176                 unsigned long flags;
2177
2178                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2179                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2180                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2181                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2182
2183                 rq->post_schedule = 0;
2184         }
2185 }
2186
2187 #else
2188
2189 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2190 {
2191 }
2192
2193 #endif
2194
2195 /**
2196  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2197  * @prev: the thread we just switched away from.
2198  */
2199 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2200         __releases(rq->lock)
2201 {
2202         struct rq *rq = this_rq();
2203
2204         finish_task_switch(rq, prev);
2205
2206         /*
2207          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2208          * task_switch?
2209          */
2210         post_schedule(rq);
2211
2212 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2213         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2214         preempt_enable();
2215 #endif
2216         if (current->set_child_tid)
2217                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2218 }
2219
2220 /*
2221  * context_switch - switch to the new MM and the new
2222  * thread's register state.
2223  */
2224 static inline void
2225 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2226                struct task_struct *next)
2227 {
2228         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2229
2230         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2231
2232         mm = next->mm;
2233         oldmm = prev->active_mm;
2234         /*
2235          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2236          * combine the page table reload and the switch backend into
2237          * one hypercall.
2238          */
2239         arch_start_context_switch(prev);
2240
2241         if (!mm) {
2242                 next->active_mm = oldmm;
2243                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2244                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2245         } else
2246                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2247
2248         if (!prev->mm) {
2249                 prev->active_mm = NULL;
2250                 rq->prev_mm = oldmm;
2251         }
2252         /*
2253          * Since the runqueue lock will be released by the next
2254          * task (which is an invalid locking op but in the case
2255          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2256          * do an early lockdep release here:
2257          */
2258 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2259         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2260 #endif
2261
2262         context_tracking_task_switch(prev, next);
2263         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2264         switch_to(prev, next, prev);
2265
2266         barrier();
2267         /*
2268          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2269          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2270          * frame will be invalid.
2271          */
2272         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2273 }
2274
2275 /*
2276  * nr_running and nr_context_switches:
2277  *
2278  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2279  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2280  */
2281 unsigned long nr_running(void)
2282 {
2283         unsigned long i, sum = 0;
2284
2285         for_each_online_cpu(i)
2286                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2287
2288         return sum;
2289 }
2290
2291 unsigned long long nr_context_switches(void)
2292 {
2293         int i;
2294         unsigned long long sum = 0;
2295
2296         for_each_possible_cpu(i)
2297                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2298
2299         return sum;
2300 }
2301
2302 unsigned long nr_iowait(void)
2303 {
2304         unsigned long i, sum = 0;
2305
2306         for_each_possible_cpu(i)
2307                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2308
2309         return sum;
2310 }
2311
2312 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2313 {
2314         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2315         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2316 }
2317
2318 #ifdef CONFIG_SMP
2319
2320 /*
2321  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2322  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2323  */
2324 void sched_exec(void)
2325 {
2326         struct task_struct *p = current;
2327         unsigned long flags;
2328         int dest_cpu;
2329
2330         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2331         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2332         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2333                 goto unlock;
2334
2335         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2336                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2337
2338                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2339                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2340                 return;
2341         }
2342 unlock:
2343         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2344 }
2345
2346 #endif
2347
2348 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2349 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2350
2351 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2352 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2353
2354 /*
2355  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2356  * @p in case that task is currently running.
2357  *
2358  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2359  */
2360 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2361 {
2362         u64 ns = 0;
2363
2364         if (task_current(rq, p)) {
2365                 update_rq_clock(rq);
2366                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2367                 if ((s64)ns < 0)
2368                         ns = 0;
2369         }
2370
2371         return ns;
2372 }
2373
2374 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2375 {
2376         unsigned long flags;
2377         struct rq *rq;
2378         u64 ns = 0;
2379
2380         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2381         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2382         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2383
2384         return ns;
2385 }
2386
2387 /*
2388  * Return accounted runtime for the task.
2389  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2390  * pending runtime that have not been accounted yet.
2391  */
2392 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2393 {
2394         unsigned long flags;
2395         struct rq *rq;
2396         u64 ns = 0;
2397
2398 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2399         /*
2400          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2401          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2402          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2403          *
2404          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2405          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2406          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2407          */
2408         if (!p->on_cpu)
2409                 return p->se.sum_exec_runtime;
2410 #endif
2411
2412         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2413         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2414         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2415
2416         return ns;
2417 }
2418
2419 /*
2420  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2421  * We call it with interrupts disabled.
2422  */
2423 void scheduler_tick(void)
2424 {
2425         int cpu = smp_processor_id();
2426         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2427         struct task_struct *curr = rq->curr;
2428
2429         sched_clock_tick();
2430
2431         raw_spin_lock(&rq->lock);
2432         update_rq_clock(rq);
2433         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2434         update_cpu_load_active(rq);
2435         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2436
2437         perf_event_task_tick();
2438
2439 #ifdef CONFIG_SMP
2440         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2441         trigger_load_balance(rq);
2442 #endif
2443         rq_last_tick_reset(rq);
2444 }
2445
2446 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2447 /**
2448  * scheduler_tick_max_deferment
2449  *
2450  * Keep at least one tick per second when a single
2451  * active task is running because the scheduler doesn't
2452  * yet completely support full dynticks environment.
2453  *
2454  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2455  * balancing, etc... continue to move forward, even
2456  * with a very low granularity.
2457  *
2458  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2459  */
2460 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2461 {
2462         struct rq *rq = this_rq();
2463         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2464
2465         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2466
2467         if (time_before_eq(next, now))
2468                 return 0;
2469
2470         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2471 }
2472 #endif
2473
2474 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2475 {
2476         if (in_lock_functions(addr)) {
2477                 addr = CALLER_ADDR2;
2478                 if (in_lock_functions(addr))
2479                         addr = CALLER_ADDR3;
2480         }
2481         return addr;
2482 }
2483
2484 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2485                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2486
2487 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2488 {
2489 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2490         /*
2491          * Underflow?
2492          */
2493         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2494                 return;
2495 #endif
2496         __preempt_count_add(val);
2497 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2498         /*
2499          * Spinlock count overflowing soon?
2500          */
2501         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2502                                 PREEMPT_MASK - 10);
2503 #endif
2504         if (preempt_count() == val) {
2505                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2506 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2507                 current->preempt_disable_ip = ip;
2508 #endif
2509                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2510         }
2511 }
2512 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2513
2514 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2515 {
2516 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2517         /*
2518          * Underflow?
2519          */
2520         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2521                 return;
2522         /*
2523          * Is the spinlock portion underflowing?
2524          */
2525         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2526                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2527                 return;
2528 #endif
2529
2530         if (preempt_count() == val)
2531                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2532         __preempt_count_sub(val);
2533 }
2534 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2535
2536 #endif
2537
2538 /*
2539  * Print scheduling while atomic bug:
2540  */
2541 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2542 {
2543         if (oops_in_progress)
2544                 return;
2545
2546         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2547                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2548
2549         debug_show_held_locks(prev);
2550         print_modules();
2551         if (irqs_disabled())
2552                 print_irqtrace_events(prev);
2553 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2554         if (in_atomic_preempt_off()) {
2555                 pr_err("Preemption disabled at:");
2556                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2557                 pr_cont("\n");
2558         }
2559 #endif
2560         dump_stack();
2561         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2562 }
2563
2564 /*
2565  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2566  */
2567 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2568 {
2569         /*
2570          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2571          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2572          * if we are scheduling when we should not.
2573          */
2574         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2575                 __schedule_bug(prev);
2576         rcu_sleep_check();
2577
2578         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2579
2580         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2581 }
2582
2583 /*
2584  * Pick up the highest-prio task:
2585  */
2586 static inline struct task_struct *
2587 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2588 {
2589         const struct sched_class *class;
2590         struct task_struct *p;
2591
2592         /*
2593          * Optimization: we know that if all tasks are in
2594          * the fair class we can call that function directly:
2595          */
2596         if (likely(prev->sched_class == &fair_sched_class &&
2597                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2598                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2599                 if (likely(p))
2600                         return p;
2601         }
2602
2603         for_each_class(class) {
2604                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2605                 if (p)
2606                         return p;
2607         }
2608
2609         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2610 }
2611
2612 /*
2613  * __schedule() is the main scheduler function.
2614  *
2615  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2616  *
2617  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2618  *
2619  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2620  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2621  *
2622  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2623  *      interrupt handler scheduler_tick().
2624  *
2625  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2626  *      task to the run-queue and that's it.
2627  *
2628  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2629  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2630  *      called on the nearest possible occasion:
2631  *
2632  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2633  *
2634  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2635  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2636  *           spin_unlock()!)
2637  *
2638  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2639  *           preemptible context
2640  *
2641  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2642  *         then at the next:
2643  *
2644  *          - cond_resched() call
2645  *          - explicit schedule() call
2646  *          - return from syscall or exception to user-space
2647  *          - return from interrupt-handler to user-space
2648  */
2649 static void __sched __schedule(void)
2650 {
2651         struct task_struct *prev, *next;
2652         unsigned long *switch_count;
2653         struct rq *rq;
2654         int cpu;
2655
2656 need_resched:
2657         preempt_disable();
2658         cpu = smp_processor_id();
2659         rq = cpu_rq(cpu);
2660         rcu_note_context_switch(cpu);
2661         prev = rq->curr;
2662
2663         schedule_debug(prev);
2664
2665         if (sched_feat(HRTICK))
2666                 hrtick_clear(rq);
2667
2668         /*
2669          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2670          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2671          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2672          */
2673         smp_mb__before_spinlock();
2674         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2675
2676         switch_count = &prev->nivcsw;
2677         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2678                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2679                         prev->state = TASK_RUNNING;
2680                 } else {
2681                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2682                         prev->on_rq = 0;
2683
2684                         /*
2685                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2686                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2687                          * concurrency.
2688                          */
2689                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2690                                 struct task_struct *to_wakeup;
2691
2692                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2693                                 if (to_wakeup)
2694                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2695                         }
2696                 }
2697                 switch_count = &prev->nvcsw;
2698         }
2699
2700         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2701                 update_rq_clock(rq);
2702
2703         next = pick_next_task(rq, prev);
2704         clear_tsk_need_resched(prev);
2705         clear_preempt_need_resched();
2706         rq->skip_clock_update = 0;
2707
2708         if (likely(prev != next)) {
2709                 rq->nr_switches++;
2710                 rq->curr = next;
2711                 ++*switch_count;
2712
2713                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2714                 /*
2715                  * The context switch have flipped the stack from under us
2716                  * and restored the local variables which were saved when
2717                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2718                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2719                  */
2720                 cpu = smp_processor_id();
2721                 rq = cpu_rq(cpu);
2722         } else
2723                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2724
2725         post_schedule(rq);
2726
2727         sched_preempt_enable_no_resched();
2728         if (need_resched())
2729                 goto need_resched;
2730 }
2731
2732 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2733 {
2734         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2735                 return;
2736         /*
2737          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2738          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2739          */
2740         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2741                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2742 }
2743
2744 asmlinkage void __sched schedule(void)
2745 {
2746         struct task_struct *tsk = current;
2747
2748         sched_submit_work(tsk);
2749         __schedule();
2750 }
2751 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2752
2753 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2754 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2755 {
2756         /*
2757          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2758          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2759          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2760          * we find a better solution.
2761          */
2762         user_exit();
2763         schedule();
2764         user_enter();
2765 }
2766 #endif
2767
2768 /**
2769  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2770  *
2771  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2772  */
2773 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2774 {
2775         sched_preempt_enable_no_resched();
2776         schedule();
2777         preempt_disable();
2778 }
2779
2780 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2781 /*
2782  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2783  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2784  * occur there and call schedule directly.
2785  */
2786 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2787 {
2788         /*
2789          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2790          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2791          */
2792         if (likely(!preemptible()))
2793                 return;
2794
2795         do {
2796                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2797                 __schedule();
2798                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2799
2800                 /*
2801                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2802                  * between schedule and now.
2803                  */
2804                 barrier();
2805         } while (need_resched());
2806 }
2807 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2808 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2809
2810 /*
2811  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2812  * off of irq context.
2813  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2814  * protect us against recursive calling from irq.
2815  */
2816 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2817 {
2818         enum ctx_state prev_state;
2819
2820         /* Catch callers which need to be fixed */
2821         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2822
2823         prev_state = exception_enter();
2824
2825         do {
2826                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2827                 local_irq_enable();
2828                 __schedule();
2829                 local_irq_disable();
2830                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2831
2832                 /*
2833                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2834                  * between schedule and now.
2835                  */
2836                 barrier();
2837         } while (need_resched());
2838
2839         exception_exit(prev_state);
2840 }
2841
2842 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2843                           void *key)
2844 {
2845         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2846 }
2847 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2848
2849 static long __sched
2850 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2851 {
2852         unsigned long flags;
2853         wait_queue_t wait;
2854
2855         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2856
2857         __set_current_state(state);
2858
2859         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2860         __add_wait_queue(q, &wait);
2861         spin_unlock(&q->lock);
2862         timeout = schedule_timeout(timeout);
2863         spin_lock_irq(&q->lock);
2864         __remove_wait_queue(q, &wait);
2865         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2866
2867         return timeout;
2868 }
2869
2870 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2871 {
2872         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2873 }
2874 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2875
2876 long __sched
2877 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2878 {
2879         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2880 }
2881 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2882
2883 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2884 {
2885         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2886 }
2887 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2888
2889 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2890 {
2891         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2892 }
2893 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2894
2895 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2896
2897 /*
2898  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2899  * @p: task
2900  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2901  *
2902  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2903  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2904  *
2905  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2906  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2907  */
2908 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2909 {
2910         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2911         struct rq *rq;
2912         const struct sched_class *prev_class;
2913
2914         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2915
2916         rq = __task_rq_lock(p);
2917
2918         /*
2919          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2920          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2921          *
2922          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2923          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2924          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2925          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2926          * with interrupts disabled and will complete the lock
2927          * protected section without being interrupted. So there is no
2928          * real need to boost.
2929          */
2930         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2931                 WARN_ON(p != rq->curr);
2932                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2933                 goto out_unlock;
2934         }
2935
2936         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2937         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2938         oldprio = p->prio;
2939         prev_class = p->sched_class;
2940         on_rq = p->on_rq;
2941         running = task_current(rq, p);
2942         if (on_rq)
2943                 dequeue_task(rq, p, 0);
2944         if (running)
2945                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2946
2947         /*
2948          * Boosting condition are:
2949          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2950          *      --> -dl task blocks on mutex A
2951          *
2952          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2953          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2954          *          running task
2955          */
2956         if (dl_prio(prio)) {
2957                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2958                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2959                         p->dl.dl_boosted = 1;
2960                         p->dl.dl_throttled = 0;
2961                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2962                 } else
2963                         p->dl.dl_boosted = 0;
2964                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2965         } else if (rt_prio(prio)) {
2966                 if (dl_prio(oldprio))
2967                         p->dl.dl_boosted = 0;
2968                 if (oldprio < prio)
2969                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2970                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2971         } else {
2972                 if (dl_prio(oldprio))
2973                         p->dl.dl_boosted = 0;
2974                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2975         }
2976
2977         p->prio = prio;
2978
2979         if (running)
2980                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2981         if (on_rq)
2982                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2983
2984         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2985 out_unlock:
2986         __task_rq_unlock(rq);
2987 }
2988 #endif
2989
2990 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2991 {
2992         int old_prio, delta, on_rq;
2993         unsigned long flags;
2994         struct rq *rq;
2995
2996         if (task_nice(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
2997                 return;
2998         /*
2999          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3000          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3001          */
3002         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3003         /*
3004          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3005          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3006          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3007          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3008          */
3009         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3010                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3011                 goto out_unlock;
3012         }
3013         on_rq = p->on_rq;
3014         if (on_rq)
3015                 dequeue_task(rq, p, 0);
3016
3017         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3018         set_load_weight(p);
3019         old_prio = p->prio;
3020         p->prio = effective_prio(p);
3021         delta = p->prio - old_prio;
3022
3023         if (on_rq) {
3024                 enqueue_task(rq, p, 0);
3025                 /*
3026                  * If the task increased its priority or is running and
3027                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3028                  */
3029                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3030                         resched_task(rq->curr);
3031         }
3032 out_unlock:
3033         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3034 }
3035 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3036
3037 /*
3038  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3039  * @p: task
3040  * @nice: nice value
3041  */
3042 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3043 {
3044         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3045         int nice_rlim = 20 - nice;
3046
3047         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3048                 capable(CAP_SYS_NICE));
3049 }
3050
3051 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3052
3053 /*
3054  * sys_nice - change the priority of the current process.
3055  * @increment: priority increment
3056  *
3057  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3058  * does similar things.
3059  */
3060 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3061 {
3062         long nice, retval;
3063
3064         /*
3065          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3066          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3067          * and we have a single winner.
3068          */
3069         if (increment < -40)
3070                 increment = -40;
3071         if (increment > 40)
3072                 increment = 40;
3073
3074         nice = task_nice(current) + increment;
3075         if (nice < -20)
3076                 nice = -20;
3077         if (nice > 19)
3078                 nice = 19;
3079
3080         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3081                 return -EPERM;
3082
3083         retval = security_task_setnice(current, nice);
3084         if (retval)
3085                 return retval;
3086
3087         set_user_nice(current, nice);
3088         return 0;
3089 }
3090
3091 #endif
3092
3093 /**
3094  * task_prio - return the priority value of a given task.
3095  * @p: the task in question.
3096  *
3097  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3098  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3099  * around 0, value goes from -16 to +15.
3100  */
3101 int task_prio(const struct task_struct *p)
3102 {
3103         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3104 }
3105
3106 /**
3107  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3108  * @cpu: the processor in question.
3109  *
3110  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3111  */
3112 int idle_cpu(int cpu)
3113 {
3114         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3115
3116         if (rq->curr != rq->idle)
3117                 return 0;
3118
3119         if (rq->nr_running)
3120                 return 0;
3121
3122 #ifdef CONFIG_SMP
3123         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3124                 return 0;
3125 #endif
3126
3127         return 1;
3128 }
3129
3130 /**
3131  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3132  * @cpu: the processor in question.
3133  *
3134  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3135  */
3136 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3137 {
3138         return cpu_rq(cpu)->idle;
3139 }
3140
3141 /**
3142  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3143  * @pid: the pid in question.
3144  *
3145  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3146  */
3147 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3148 {
3149         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3150 }
3151
3152 /*
3153  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3154  * SCHED_DEADLINE task.
3155  *
3156  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3157  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3158  * for the first time with its new policy.
3159  */
3160 static void
3161 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3162 {
3163         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3164
3165         init_dl_task_timer(dl_se);
3166         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3167         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3168         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3169         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3170         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3171         dl_se->dl_throttled = 0;
3172         dl_se->dl_new = 1;
3173 }
3174
3175 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3176                 const struct sched_attr *attr)
3177 {
3178         int policy = attr->sched_policy;
3179
3180         if (policy == -1) /* setparam */
3181                 policy = p->policy;
3182
3183         p->policy = policy;
3184
3185         if (dl_policy(policy))
3186                 __setparam_dl(p, attr);
3187         else if (fair_policy(policy))
3188                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3189
3190         /*
3191          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3192          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3193          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3194          */
3195         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3196         set_load_weight(p);
3197 }
3198
3199 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3200 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3201                            const struct sched_attr *attr)
3202 {
3203         __setscheduler_params(p, attr);
3204
3205         if (dl_prio(p->prio))
3206                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3207         else if (rt_prio(p->prio))
3208                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3209         else
3210                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3211 }
3212
3213 static void
3214 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3215 {
3216         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3217
3218         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3219         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3220         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3221         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3222         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3223 }
3224
3225 /*
3226  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3227  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3228  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3229  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3230  * user parameters are above the internal resolution (1us); we
3231  * check sched_runtime only since it is always the smaller one.
3232  */
3233 static bool
3234 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3235 {
3236         return attr && attr->sched_deadline != 0 &&
3237                 (attr->sched_period == 0 ||
3238                 (s64)(attr->sched_period   - attr->sched_deadline) >= 0) &&
3239                 (s64)(attr->sched_deadline - attr->sched_runtime ) >= 0  &&
3240                 attr->sched_runtime >= (2 << (DL_SCALE - 1));
3241 }
3242
3243 /*
3244  * check the target process has a UID that matches the current process's
3245  */
3246 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3247 {
3248         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3249         bool match;
3250
3251         rcu_read_lock();
3252         pcred = __task_cred(p);
3253         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3254                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3255         rcu_read_unlock();
3256         return match;
3257 }
3258
3259 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3260                                 const struct sched_attr *attr,
3261                                 bool user)
3262 {
3263         int newprio = MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3264         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3265         int policy = attr->sched_policy;
3266         unsigned long flags;
3267         const struct sched_class *prev_class;
3268         struct rq *rq;
3269         int reset_on_fork;
3270
3271         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3272         BUG_ON(in_interrupt());
3273 recheck:
3274         /* double check policy once rq lock held */
3275         if (policy < 0) {
3276                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3277                 policy = oldpolicy = p->policy;
3278         } else {
3279                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3280
3281                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3282                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3283                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3284                                 policy != SCHED_IDLE)
3285                         return -EINVAL;
3286         }
3287
3288         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3289                 return -EINVAL;
3290
3291         /*
3292          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3293          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3294          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3295          */
3296         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3297             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3298                 return -EINVAL;
3299         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3300             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3301                 return -EINVAL;
3302
3303         /*
3304          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3305          */
3306         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3307                 if (fair_policy(policy)) {
3308                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3309                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3310                                 return -EPERM;
3311                 }
3312
3313                 if (rt_policy(policy)) {
3314                         unsigned long rlim_rtprio =
3315                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3316
3317                         /* can't set/change the rt policy */
3318                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3319                                 return -EPERM;
3320
3321                         /* can't increase priority */
3322                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3323                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3324                                 return -EPERM;
3325                 }
3326
3327                 /*
3328                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3329                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3330                  */
3331                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3332                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3333                                 return -EPERM;
3334                 }
3335
3336                 /* can't change other user's priorities */
3337                 if (!check_same_owner(p))
3338                         return -EPERM;
3339
3340                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3341                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3342                         return -EPERM;
3343         }
3344
3345         if (user) {
3346                 retval = security_task_setscheduler(p);
3347                 if (retval)
3348                         return retval;
3349         }
3350
3351         /*
3352          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3353          * changing the priority of the task:
3354          *
3355          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3356          * runqueue lock must be held.
3357          */
3358         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3359
3360         /*
3361          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3362          */
3363         if (p == rq->stop) {
3364                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3365                 return -EINVAL;
3366         }
3367
3368         /*
3369          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3370          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3371          */
3372         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3373                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3374                         goto change;
3375                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3376                         goto change;
3377                 if (dl_policy(policy))
3378                         goto change;
3379
3380                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3381                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3382                 return 0;
3383         }
3384 change:
3385
3386         if (user) {
3387 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3388                 /*
3389                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3390                  * assigned.
3391                  */
3392                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3393                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3394                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3395                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3396                         return -EPERM;
3397                 }
3398 #endif
3399 #ifdef CONFIG_SMP
3400                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3401                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3402
3403                         /*
3404                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3405                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3406                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3407                          */
3408                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3409                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3410                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3411                                 return -EPERM;
3412                         }
3413                 }
3414 #endif
3415         }
3416
3417         /* recheck policy now with rq lock held */
3418         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3419                 policy = oldpolicy = -1;
3420                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3421                 goto recheck;
3422         }
3423
3424         /*
3425          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3426          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3427          * is available.
3428          */
3429         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3430                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3431                 return -EBUSY;
3432         }
3433
3434         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3435         oldprio = p->prio;
3436
3437         /*
3438          * Special case for priority boosted tasks.
3439          *
3440          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3441          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3442          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3443          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3444          * itself.
3445          */
3446         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3447                 __setscheduler_params(p, attr);
3448                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3449                 return 0;
3450         }
3451
3452         on_rq = p->on_rq;
3453         running = task_current(rq, p);
3454         if (on_rq)
3455                 dequeue_task(rq, p, 0);
3456         if (running)
3457                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3458
3459         prev_class = p->sched_class;
3460         __setscheduler(rq, p, attr);
3461
3462         if (running)
3463                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3464         if (on_rq) {
3465                 /*
3466                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3467                  * increased (user space view).
3468                  */
3469                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3470         }
3471
3472         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3473         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3474
3475         rt_mutex_adjust_pi(p);
3476
3477         return 0;
3478 }
3479
3480 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3481                                const struct sched_param *param, bool check)
3482 {
3483         struct sched_attr attr = {
3484                 .sched_policy   = policy,
3485                 .sched_priority = param->sched_priority,
3486                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3487         };
3488
3489         /*
3490          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3491          */
3492         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3493                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3494                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3495                 attr.sched_policy = policy;
3496         }
3497
3498         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3499 }
3500 /**
3501  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3502  * @p: the task in question.
3503  * @policy: new policy.
3504  * @param: structure containing the new RT priority.
3505  *
3506  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3507  *
3508  * NOTE that the task may be already dead.
3509  */
3510 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3511                        const struct sched_param *param)
3512 {
3513         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3514 }
3515 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3516
3517 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3518 {
3519         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3520 }
3521 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3522
3523 /**
3524  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3525  * @p: the task in question.
3526  * @policy: new policy.
3527  * @param: structure containing the new RT priority.
3528  *
3529  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3530  * current context has permission.  For example, this is needed in
3531  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3532  * but our caller might not have that capability.
3533  *
3534  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3535  */
3536 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3537                                const struct sched_param *param)
3538 {
3539         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3540 }
3541
3542 static int
3543 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3544 {
3545         struct sched_param lparam;
3546         struct task_struct *p;
3547         int retval;
3548
3549         if (!param || pid < 0)
3550                 return -EINVAL;
3551         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3552                 return -EFAULT;
3553
3554         rcu_read_lock();
3555         retval = -ESRCH;
3556         p = find_process_by_pid(pid);
3557         if (p != NULL)
3558                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3559         rcu_read_unlock();
3560
3561         return retval;
3562 }
3563
3564 /*
3565  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3566  */
3567 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3568                            struct sched_attr *attr)
3569 {
3570         u32 size;
3571         int ret;
3572
3573         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3574                 return -EFAULT;
3575
3576         /*
3577          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3578          */
3579         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3580
3581         ret = get_user(size, &uattr->size);
3582         if (ret)
3583                 return ret;
3584
3585         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3586                 goto err_size;
3587
3588         if (!size)              /* abi compat */
3589                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3590
3591         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3592                 goto err_size;
3593
3594         /*
3595          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3596          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3597          * user-space does not rely on any kernel feature
3598          * extensions we dont know about yet.
3599          */
3600         if (size > sizeof(*attr)) {
3601                 unsigned char __user *addr;
3602                 unsigned char __user *end;
3603                 unsigned char val;
3604
3605                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3606                 end  = (void __user *)uattr + size;
3607
3608                 for (; addr < end; addr++) {
3609                         ret = get_user(val, addr);
3610                         if (ret)
3611                                 return ret;
3612                         if (val)
3613                                 goto err_size;
3614                 }
3615                 size = sizeof(*attr);
3616         }
3617
3618         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3619         if (ret)
3620                 return -EFAULT;
3621
3622         /*
3623          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3624          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3625          */
3626         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, -20, 19);
3627
3628 out:
3629         return ret;
3630
3631 err_size:
3632         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3633         ret = -E2BIG;
3634         goto out;
3635 }
3636
3637 /**
3638  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3639  * @pid: the pid in question.
3640  * @policy: new policy.
3641  * @param: structure containing the new RT priority.
3642  *
3643  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3644  */
3645 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3646                 struct sched_param __user *, param)
3647 {
3648         /* negative values for policy are not valid */
3649         if (policy < 0)
3650                 return -EINVAL;
3651
3652         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3653 }
3654
3655 /**
3656  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3657  * @pid: the pid in question.
3658  * @param: structure containing the new RT priority.
3659  *
3660  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3661  */
3662 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3663 {
3664         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3665 }
3666
3667 /**
3668  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3669  * @pid: the pid in question.
3670  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3671  */
3672 SYSCALL_DEFINE2(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr)
3673 {
3674         struct sched_attr attr;
3675         struct task_struct *p;
3676         int retval;
3677
3678         if (!uattr || pid < 0)
3679                 return -EINVAL;
3680
3681         if (sched_copy_attr(uattr, &attr))
3682                 return -EFAULT;
3683
3684         rcu_read_lock();
3685         retval = -ESRCH;
3686         p = find_process_by_pid(pid);
3687         if (p != NULL)
3688                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3689         rcu_read_unlock();
3690
3691         return retval;
3692 }
3693
3694 /**
3695  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3696  * @pid: the pid in question.
3697  *
3698  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3699  * code.
3700  */
3701 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3702 {
3703         struct task_struct *p;
3704         int retval;
3705
3706         if (pid < 0)
3707                 return -EINVAL;
3708
3709         retval = -ESRCH;
3710         rcu_read_lock();
3711         p = find_process_by_pid(pid);
3712         if (p) {
3713                 retval = security_task_getscheduler(p);
3714                 if (!retval)
3715                         retval = p->policy
3716                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3717         }
3718         rcu_read_unlock();
3719         return retval;
3720 }
3721
3722 /**
3723  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3724  * @pid: the pid in question.
3725  * @param: structure containing the RT priority.
3726  *
3727  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3728  * code.
3729  */
3730 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3731 {
3732         struct sched_param lp;
3733         struct task_struct *p;
3734         int retval;
3735
3736         if (!param || pid < 0)
3737                 return -EINVAL;
3738
3739         rcu_read_lock();
3740         p = find_process_by_pid(pid);
3741         retval = -ESRCH;
3742         if (!p)
3743                 goto out_unlock;
3744
3745         retval = security_task_getscheduler(p);
3746         if (retval)
3747                 goto out_unlock;
3748
3749         if (task_has_dl_policy(p)) {
3750                 retval = -EINVAL;
3751                 goto out_unlock;
3752         }
3753         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3754         rcu_read_unlock();
3755
3756         /*
3757          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3758          */
3759         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3760
3761         return retval;
3762
3763 out_unlock:
3764         rcu_read_unlock();
3765         return retval;
3766 }
3767
3768 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3769                            struct sched_attr *attr,
3770                            unsigned int usize)
3771 {
3772         int ret;
3773
3774         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3775                 return -EFAULT;
3776
3777         /*
3778          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3779          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3780          * user-space does not get uncomplete information.
3781          */
3782         if (usize < sizeof(*attr)) {
3783                 unsigned char *addr;
3784                 unsigned char *end;
3785
3786                 addr = (void *)attr + usize;
3787                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3788
3789                 for (; addr < end; addr++) {
3790                         if (*addr)
3791                                 goto err_size;
3792                 }
3793
3794                 attr->size = usize;
3795         }
3796
3797         ret = copy_to_user(uattr, attr, usize);
3798         if (ret)
3799                 return -EFAULT;
3800
3801 out:
3802         return ret;
3803
3804 err_size:
3805         ret = -E2BIG;
3806         goto out;
3807 }
3808
3809 /**
3810  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3811  * @pid: the pid in question.
3812  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3813  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3814  */
3815 SYSCALL_DEFINE3(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3816                 unsigned int, size)
3817 {
3818         struct sched_attr attr = {
3819                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3820         };
3821         struct task_struct *p;
3822         int retval;
3823
3824         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3825             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3826                 return -EINVAL;
3827
3828         rcu_read_lock();
3829         p = find_process_by_pid(pid);
3830         retval = -ESRCH;
3831         if (!p)
3832                 goto out_unlock;
3833
3834         retval = security_task_getscheduler(p);
3835         if (retval)
3836                 goto out_unlock;
3837
3838         attr.sched_policy = p->policy;
3839         if (p->sched_reset_on_fork)
3840                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3841         if (task_has_dl_policy(p))
3842                 __getparam_dl(p, &attr);
3843         else if (task_has_rt_policy(p))
3844                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3845         else
3846                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3847
3848         rcu_read_unlock();
3849
3850         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3851         return retval;
3852
3853 out_unlock:
3854         rcu_read_unlock();
3855         return retval;
3856 }
3857
3858 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3859 {
3860         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3861         struct task_struct *p;
3862         int retval;
3863
3864         rcu_read_lock();
3865
3866         p = find_process_by_pid(pid);
3867         if (!p) {
3868                 rcu_read_unlock();
3869                 return -ESRCH;
3870         }
3871
3872         /* Prevent p going away */
3873         get_task_struct(p);
3874         rcu_read_unlock();
3875
3876         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3877                 retval = -EINVAL;
3878                 goto out_put_task;
3879         }
3880         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3881                 retval = -ENOMEM;
3882                 goto out_put_task;
3883         }
3884         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3885                 retval = -ENOMEM;
3886                 goto out_free_cpus_allowed;
3887         }
3888         retval = -EPERM;
3889         if (!check_same_owner(p)) {
3890                 rcu_read_lock();
3891                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3892                         rcu_read_unlock();
3893                         goto out_unlock;
3894                 }
3895                 rcu_read_unlock();
3896         }
3897
3898         retval = security_task_setscheduler(p);
3899         if (retval)
3900                 goto out_unlock;
3901
3902
3903         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3904         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3905
3906         /*
3907          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3908          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3909          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3910          * root_domain.
3911          */
3912 #ifdef CONFIG_SMP
3913         if (task_has_dl_policy(p)) {
3914                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3915
3916                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3917                         retval = -EBUSY;
3918                         goto out_unlock;
3919                 }
3920         }
3921 #endif
3922 again:
3923         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3924
3925         if (!retval) {
3926                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3927                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3928                         /*
3929                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3930                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3931                          * cpuset's cpus_allowed
3932                          */
3933                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3934                         goto again;
3935                 }
3936         }
3937 out_unlock:
3938         free_cpumask_var(new_mask);
3939 out_free_cpus_allowed:
3940         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3941 out_put_task:
3942         put_task_struct(p);
3943         return retval;
3944 }
3945
3946 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3947                              struct cpumask *new_mask)
3948 {
3949         if (len < cpumask_size())
3950                 cpumask_clear(new_mask);
3951         else if (len > cpumask_size())
3952                 len = cpumask_size();
3953
3954         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3955 }
3956
3957 /**
3958  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3959  * @pid: pid of the process
3960  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3961  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3962  *
3963  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3964  */
3965 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3966                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3967 {
3968         cpumask_var_t new_mask;
3969         int retval;
3970
3971         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3972                 return -ENOMEM;
3973
3974         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3975         if (retval == 0)
3976                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3977         free_cpumask_var(new_mask);
3978         return retval;
3979 }
3980
3981 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3982 {
3983         struct task_struct *p;
3984         unsigned long flags;
3985         int retval;
3986
3987         rcu_read_lock();
3988
3989         retval = -ESRCH;
3990         p = find_process_by_pid(pid);
3991         if (!p)
3992                 goto out_unlock;
3993
3994         retval = security_task_getscheduler(p);
3995         if (retval)
3996                 goto out_unlock;
3997
3998         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3999         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4000         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4001
4002 out_unlock:
4003         rcu_read_unlock();
4004
4005         return retval;
4006 }
4007
4008 /**
4009  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4010  * @pid: pid of the process
4011  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4012  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4013  *
4014  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4015  */
4016 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4017                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4018 {
4019         int ret;
4020         cpumask_var_t mask;
4021
4022         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4023                 return -EINVAL;
4024         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4025                 return -EINVAL;
4026
4027         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4028                 return -ENOMEM;
4029
4030         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4031         if (ret == 0) {
4032                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4033
4034                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4035                         ret = -EFAULT;
4036                 else
4037                         ret = retlen;
4038         }
4039         free_cpumask_var(mask);
4040
4041         return ret;
4042 }
4043
4044 /**
4045  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4046  *
4047  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4048  * other threads running on this CPU then this function will return.
4049  *
4050  * Return: 0.
4051  */
4052 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4053 {
4054         struct rq *rq = this_rq_lock();
4055
4056         schedstat_inc(rq, yld_count);
4057         current->sched_class->yield_task(rq);
4058
4059         /*
4060          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4061          * no need to preempt or enable interrupts:
4062          */
4063         __release(rq->lock);
4064         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4065         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4066         sched_preempt_enable_no_resched();
4067
4068         schedule();
4069
4070         return 0;
4071 }
4072
4073 static void __cond_resched(void)
4074 {
4075         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4076         __schedule();
4077         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4078 }
4079
4080 int __sched _cond_resched(void)
4081 {
4082         if (should_resched()) {
4083                 __cond_resched();
4084                 return 1;
4085         }
4086         return 0;
4087 }
4088 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4089
4090 /*
4091  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4092  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4093  *
4094  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4095  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4096  * spin_unlock(), once by hand).
4097  */
4098 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4099 {
4100         int resched = should_resched();
4101         int ret = 0;
4102
4103         lockdep_assert_held(lock);
4104
4105         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4106                 spin_unlock(lock);
4107                 if (resched)
4108                         __cond_resched();
4109                 else
4110                         cpu_relax();
4111                 ret = 1;
4112                 spin_lock(lock);
4113         }
4114         return ret;
4115 }
4116 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4117
4118 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4119 {
4120         BUG_ON(!in_softirq());
4121
4122         if (should_resched()) {
4123                 local_bh_enable();
4124                 __cond_resched();
4125                 local_bh_disable();
4126                 return 1;
4127         }
4128         return 0;
4129 }
4130 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4131
4132 /**
4133  * yield - yield the current processor to other threads.
4134  *
4135  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4136  *
4137  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4138  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4139  * it, its already broken.
4140  *
4141  * Typical broken usage is:
4142  *
4143  * while (!event)
4144  *      yield();
4145  *
4146  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4147  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4148  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4149  *
4150  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4151  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4152  * If you still want to use yield(), do not!
4153  */
4154 void __sched yield(void)
4155 {
4156         set_current_state(TASK_RUNNING);
4157         sys_sched_yield();
4158 }
4159 EXPORT_SYMBOL(yield);
4160
4161 /**
4162  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4163  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4164  * processor it's on.
4165  * @p: target task
4166  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4167  *
4168  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4169  * can't go away on us before we can do any checks.
4170  *
4171  * Return:
4172  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4173  *      false (0) if we failed to boost the target.
4174  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4175  */
4176 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4177 {
4178         struct task_struct *curr = current;
4179         struct rq *rq, *p_rq;
4180         unsigned long flags;
4181         int yielded = 0;
4182
4183         local_irq_save(flags);
4184         rq = this_rq();
4185
4186 again:
4187         p_rq = task_rq(p);
4188         /*
4189          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4190          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4191          */
4192         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4193                 yielded = -ESRCH;
4194                 goto out_irq;
4195         }
4196
4197         double_rq_lock(rq, p_rq);
4198         if (task_rq(p) != p_rq) {
4199                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4200                 goto again;
4201         }
4202
4203         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4204                 goto out_unlock;
4205
4206         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4207                 goto out_unlock;
4208
4209         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4210                 goto out_unlock;
4211
4212         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4213         if (yielded) {
4214                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4215                 /*
4216                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4217                  * fairness.
4218                  */
4219                 if (preempt && rq != p_rq)
4220                         resched_task(p_rq->curr);
4221         }
4222
4223 out_unlock:
4224         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4225 out_irq:
4226         local_irq_restore(flags);
4227
4228         if (yielded > 0)
4229                 schedule();
4230
4231         return yielded;
4232 }
4233 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4234
4235 /*
4236  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4237  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4238  */
4239 void __sched io_schedule(void)
4240 {
4241         struct rq *rq = raw_rq();
4242
4243         delayacct_blkio_start();
4244         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4245         blk_flush_plug(current);
4246         current->in_iowait = 1;
4247         schedule();
4248         current->in_iowait = 0;
4249         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4250         delayacct_blkio_end();
4251 }
4252 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4253
4254 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4255 {
4256         struct rq *rq = raw_rq();
4257         long ret;
4258
4259         delayacct_blkio_start();
4260         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4261         blk_flush_plug(current);
4262         current->in_iowait = 1;
4263         ret = schedule_timeout(timeout);
4264         current->in_iowait = 0;
4265         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4266         delayacct_blkio_end();
4267         return ret;
4268 }
4269
4270 /**
4271  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4272  * @policy: scheduling class.
4273  *
4274  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4275  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4276  * On failure, a negative error code is returned.
4277  */
4278 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4279 {
4280         int ret = -EINVAL;
4281
4282         switch (policy) {
4283         case SCHED_FIFO:
4284         case SCHED_RR:
4285                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4286                 break;
4287         case SCHED_DEADLINE:
4288         case SCHED_NORMAL:
4289         case SCHED_BATCH:
4290         case SCHED_IDLE:
4291                 ret = 0;
4292                 break;
4293         }
4294         return ret;
4295 }
4296
4297 /**
4298  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4299  * @policy: scheduling class.
4300  *
4301  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4302  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4303  * On failure, a negative error code is returned.
4304  */
4305 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4306 {
4307         int ret = -EINVAL;
4308
4309         switch (policy) {
4310         case SCHED_FIFO:
4311         case SCHED_RR:
4312                 ret = 1;
4313                 break;
4314         case SCHED_DEADLINE:
4315         case SCHED_NORMAL:
4316         case SCHED_BATCH:
4317         case SCHED_IDLE:
4318                 ret = 0;
4319         }
4320         return ret;
4321 }
4322
4323 /**
4324  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4325  * @pid: pid of the process.
4326  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4327  *
4328  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4329  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4330  *
4331  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4332  * an error code.
4333  */
4334 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4335                 struct timespec __user *, interval)
4336 {
4337         struct task_struct *p;
4338         unsigned int time_slice;
4339         unsigned long flags;
4340         struct rq *rq;
4341         int retval;
4342         struct timespec t;
4343
4344         if (pid < 0)
4345                 return -EINVAL;
4346
4347         retval = -ESRCH;
4348         rcu_read_lock();
4349         p = find_process_by_pid(pid);
4350         if (!p)
4351                 goto out_unlock;
4352
4353         retval = security_task_getscheduler(p);
4354         if (retval)
4355                 goto out_unlock;
4356
4357         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4358         time_slice = 0;
4359         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4360                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4361         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4362
4363         rcu_read_unlock();
4364         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4365         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4366         return retval;
4367
4368 out_unlock:
4369         rcu_read_unlock();
4370         return retval;
4371 }
4372
4373 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4374
4375 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4376 {
4377         unsigned long free = 0;
4378         int ppid;
4379         unsigned state;
4380
4381         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4382         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4383                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4384 #if BITS_PER_LONG == 32
4385         if (state == TASK_RUNNING)
4386                 printk(KERN_CONT " running  ");
4387         else
4388                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4389 #else
4390         if (state == TASK_RUNNING)
4391                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4392         else
4393                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4394 #endif
4395 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4396         free = stack_not_used(p);
4397 #endif
4398         rcu_read_lock();
4399         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4400         rcu_read_unlock();
4401         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4402                 task_pid_nr(p), ppid,
4403                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4404
4405         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4406         show_stack(p, NULL);
4407 }
4408
4409 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4410 {
4411         struct task_struct *g, *p;
4412
4413 #if BITS_PER_LONG == 32
4414         printk(KERN_INFO
4415                 "  task                PC stack   pid father\n");
4416 #else
4417         printk(KERN_INFO
4418                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4419 #endif
4420         rcu_read_lock();
4421         do_each_thread(g, p) {
4422                 /*
4423                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4424                  * console might take a lot of time:
4425                  */
4426                 touch_nmi_watchdog();
4427                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4428                         sched_show_task(p);
4429         } while_each_thread(g, p);
4430
4431         touch_all_softlockup_watchdogs();
4432
4433 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4434         sysrq_sched_debug_show();
4435 #endif
4436         rcu_read_unlock();
4437         /*
4438          * Only show locks if all tasks are dumped:
4439          */
4440         if (!state_filter)
4441                 debug_show_all_locks();
4442 }
4443
4444 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4445 {
4446         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4447 }
4448
4449 /**
4450  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4451  * @idle: task in question
4452  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4453  *
4454  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4455  * flag, to make booting more robust.
4456  */
4457 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4458 {
4459         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4460         unsigned long flags;
4461
4462         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4463
4464         __sched_fork(0, idle);
4465         idle->state = TASK_RUNNING;
4466         idle->se.exec_start = sched_clock();
4467
4468         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4469         /*
4470          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4471          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4472          * lockdep check in task_group() will fail.
4473          *
4474          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4475          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4476          *
4477          * Silence PROVE_RCU
4478          */
4479         rcu_read_lock();
4480         __set_task_cpu(idle, cpu);
4481         rcu_read_unlock();
4482
4483         rq->curr = rq->idle = idle;
4484         idle->on_rq = 1;
4485 #if defined(CONFIG_SMP)
4486         idle->on_cpu = 1;
4487 #endif
4488         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4489
4490         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4491         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4492
4493         /*
4494          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4495          */
4496         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4497         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4498         vtime_init_idle(idle, cpu);
4499 #if defined(CONFIG_SMP)
4500         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4501 #endif
4502 }
4503
4504 #ifdef CONFIG_SMP
4505 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4506 {
4507         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4508                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4509
4510         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4511         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4512 }
4513
4514 /*
4515  * This is how migration works:
4516  *
4517  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4518  *    stop_one_cpu().
4519  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4520  *    off the CPU)
4521  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4522  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4523  *    it and puts it into the right queue.
4524  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4525  *    is done.
4526  */
4527
4528 /*
4529  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4530  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4531  * is removed from the allowed bitmask.
4532  *
4533  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4534  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4535  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4536  */
4537 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4538 {
4539         unsigned long flags;
4540         struct rq *rq;
4541         unsigned int dest_cpu;
4542         int ret = 0;
4543
4544         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4545
4546         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4547                 goto out;
4548
4549         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4550                 ret = -EINVAL;
4551                 goto out;
4552         }
4553
4554         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4555
4556         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4557         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4558                 goto out;
4559
4560         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4561         if (p->on_rq) {
4562                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4563                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4564                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4565                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4566                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4567                 return 0;
4568         }
4569 out:
4570         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4571
4572         return ret;
4573 }
4574 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4575
4576 /*
4577  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4578  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4579  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4580  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4581  *
4582  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4583  * as the task is no longer on this CPU.
4584  *
4585  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4586  */
4587 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4588 {
4589         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4590         int ret = 0;
4591
4592         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4593                 return ret;
4594
4595         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4596         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4597
4598         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4599         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4600         /* Already moved. */
4601         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4602                 goto done;
4603         /* Affinity changed (again). */
4604         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4605                 goto fail;
4606
4607         /*
4608          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4609          * placed properly.
4610          */
4611         if (p->on_rq) {
4612                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4613                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4614                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4615                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4616         }
4617 done:
4618         ret = 1;
4619 fail:
4620         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4621         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4622         return ret;
4623 }
4624
4625 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4626 /* Migrate current task p to target_cpu */
4627 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4628 {
4629         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4630         int curr_cpu = task_cpu(p);
4631
4632         if (curr_cpu == target_cpu)
4633                 return 0;
4634
4635         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4636                 return -EINVAL;
4637
4638         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4639
4640         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4641         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4642 }
4643
4644 /*
4645  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4646  * tasks on the runqueues
4647  */
4648 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4649 {
4650         struct rq *rq;
4651         unsigned long flags;
4652         bool on_rq, running;
4653
4654         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4655         on_rq = p->on_rq;
4656         running = task_current(rq, p);
4657
4658         if (on_rq)
4659                 dequeue_task(rq, p, 0);
4660         if (running)
4661                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4662
4663         p->numa_preferred_nid = nid;
4664
4665         if (running)
4666                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4667         if (on_rq)
4668                 enqueue_task(rq, p, 0);
4669         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4670 }
4671 #endif
4672
4673 /*
4674  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4675  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4676  * 'pushing' onto another runqueue.
4677  */
4678 static int migration_cpu_stop(void *data)
4679 {
4680         struct migration_arg *arg = data;
4681
4682         /*
4683          * The original target cpu might have gone down and we might
4684          * be on another cpu but it doesn't matter.
4685          */
4686         local_irq_disable();
4687         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4688         local_irq_enable();
4689         return 0;
4690 }
4691
4692 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4693
4694 /*
4695  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4696  * offline.
4697  */
4698 void idle_task_exit(void)
4699 {
4700         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4701
4702         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4703
4704         if (mm != &init_mm)
4705                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4706         mmdrop(mm);
4707 }
4708
4709 /*
4710  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4711  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4712  * nr_active count is stable.
4713  *
4714  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4715  */
4716 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4717 {
4718         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4719         if (delta)
4720                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4721 }
4722
4723 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4724 {
4725 }
4726
4727 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4728         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4729 };
4730
4731 static struct task_struct fake_task = {
4732         /*
4733          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4734          */
4735         .prio = MAX_PRIO + 1,
4736         .sched_class = &fake_sched_class,
4737 };
4738
4739 /*
4740  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4741  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4742  *
4743  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4744  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4745  * because of lock validation efforts.
4746  */
4747 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4748 {
4749         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4750         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4751         int dest_cpu;
4752
4753         /*
4754          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4755          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4756          *
4757          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4758          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4759          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4760          * done here.
4761          */
4762         rq->stop = NULL;
4763
4764         /*
4765          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4766          * class method both need to have an up-to-date
4767          * value of rq->clock[_task]
4768          */
4769         update_rq_clock(rq);
4770
4771         for ( ; ; ) {
4772                 /*
4773                  * There's this thread running, bail when that's the only
4774                  * remaining thread.
4775                  */
4776                 if (rq->nr_running == 1)
4777                         break;
4778
4779                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4780                 BUG_ON(!next);
4781                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4782
4783                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4784                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4785                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4786
4787                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4788
4789                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4790         }
4791
4792         rq->stop = stop;
4793 }
4794
4795 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4796
4797 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4798
4799 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4800         {
4801                 .procname       = "sched_domain",
4802                 .mode           = 0555,
4803         },
4804         {}
4805 };
4806
4807 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4808         {
4809                 .procname       = "kernel",
4810                 .mode           = 0555,
4811                 .child          = sd_ctl_dir,
4812         },
4813         {}
4814 };
4815
4816 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4817 {
4818         struct ctl_table *entry =
4819                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4820
4821         return entry;
4822 }
4823
4824 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4825 {
4826         struct ctl_table *entry;
4827
4828         /*
4829          * In the intermediate directories, both the child directory and
4830          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4831          * will always be set. In the lowest directory the names are
4832          * static strings and all have proc handlers.
4833          */
4834         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4835                 if (entry->child)
4836                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4837                 if (entry->proc_handler == NULL)
4838                         kfree(entry->procname);
4839         }
4840
4841         kfree(*tablep);
4842         *tablep = NULL;
4843 }
4844
4845 static int min_load_idx = 0;
4846 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4847
4848 static void
4849 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4850                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4851                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4852                 bool load_idx)
4853 {
4854         entry->procname = procname;
4855         entry->data = data;
4856         entry->maxlen = maxlen;
4857         entry->mode = mode;
4858         entry->proc_handler = proc_handler;
4859
4860         if (load_idx) {
4861                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4862                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4863         }
4864 }
4865
4866 static struct ctl_table *
4867 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4868 {
4869         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4870
4871         if (table == NULL)
4872                 return NULL;
4873
4874         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4875                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4876         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4877                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4878         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4879                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4880         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4881                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4882         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4883                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4884         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4885                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4886         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4887                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4888         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4889                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4890         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4891                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4892         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4893                 &sd->cache_nice_tries,
4894                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4895         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4896                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4897         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
4898                 &sd->max_newidle_lb_cost,
4899                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4900         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
4901                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4902         /* &table[13] is terminator */
4903
4904         return table;
4905 }
4906
4907 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4908 {
4909         struct ctl_table *entry, *table;
4910         struct sched_domain *sd;
4911         int domain_num = 0, i;
4912         char buf[32];
4913
4914         for_each_domain(cpu, sd)
4915                 domain_num++;
4916         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4917         if (table == NULL)
4918                 return NULL;
4919
4920         i = 0;
4921         for_each_domain(cpu, sd) {
4922                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4923                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4924                 entry->mode = 0555;
4925                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4926                 entry++;
4927                 i++;
4928         }
4929         return table;
4930 }
4931
4932 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4933 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4934 {
4935         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4936         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4937         char buf[32];
4938
4939         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4940         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4941
4942         if (entry == NULL)
4943                 return;
4944
4945         for_each_possible_cpu(i) {
4946                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4947                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4948                 entry->mode = 0555;
4949                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4950                 entry++;
4951         }
4952
4953         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4954         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4955 }
4956
4957 /* may be called multiple times per register */
4958 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4959 {
4960         if (sd_sysctl_header)
4961                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4962         sd_sysctl_header = NULL;
4963         if (sd_ctl_dir[0].child)
4964                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4965 }
4966 #else
4967 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4968 {
4969 }
4970 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4971 {
4972 }
4973 #endif
4974
4975 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4976 {
4977         if (!rq->online) {
4978                 const struct sched_class *class;
4979
4980                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4981                 rq->online = 1;
4982
4983                 for_each_class(class) {
4984                         if (class->rq_online)
4985                                 class->rq_online(rq);
4986                 }
4987         }
4988 }
4989
4990 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4991 {
4992         if (rq->online) {
4993                 const struct sched_class *class;
4994
4995                 for_each_class(class) {
4996                         if (class->rq_offline)
4997                                 class->rq_offline(rq);
4998                 }
4999
5000                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5001                 rq->online = 0;
5002         }
5003 }
5004
5005 /*
5006  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5007  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5008  */
5009 static int
5010 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5011 {
5012         int cpu = (long)hcpu;
5013         unsigned long flags;
5014         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5015
5016         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5017
5018         case CPU_UP_PREPARE:
5019                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5020                 break;
5021
5022         case CPU_ONLINE:
5023                 /* Update our root-domain */
5024                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5025                 if (rq->rd) {
5026                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5027
5028                         set_rq_online(rq);
5029                 }
5030                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5031                 break;
5032
5033 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5034         case CPU_DYING:
5035                 sched_ttwu_pending();
5036                 /* Update our root-domain */
5037                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5038                 if (rq->rd) {
5039                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5040                         set_rq_offline(rq);
5041                 }
5042                 migrate_tasks(cpu);
5043                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5044                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5045                 break;
5046
5047         case CPU_DEAD:
5048                 calc_load_migrate(rq);
5049                 break;
5050 #endif
5051         }
5052
5053         update_max_interval();
5054
5055         return NOTIFY_OK;
5056 }
5057
5058 /*
5059  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5060  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5061  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5062  */
5063 static struct notifier_block migration_notifier = {
5064         .notifier_call = migration_call,
5065         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5066 };
5067
5068 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5069                                       unsigned long action, void *hcpu)
5070 {
5071         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5072         case CPU_STARTING:
5073         case CPU_DOWN_FAILED:
5074                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5075                 return NOTIFY_OK;
5076         default:
5077                 return NOTIFY_DONE;
5078         }
5079 }
5080
5081 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5082                                         unsigned long action, void *hcpu)
5083 {
5084         unsigned long flags;
5085         long cpu = (long)hcpu;
5086
5087         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5088         case CPU_DOWN_PREPARE:
5089                 set_cpu_active(cpu, false);
5090
5091                 /* explicitly allow suspend */
5092                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5093                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5094                         bool overflow;
5095                         int cpus;
5096
5097                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5098                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5099                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5100                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5101
5102                         if (overflow)
5103                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5104                 }
5105                 return NOTIFY_OK;
5106         }
5107
5108         return NOTIFY_DONE;
5109 }
5110
5111 static int __init migration_init(void)
5112 {
5113         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5114         int err;
5115
5116         /* Initialize migration for the boot CPU */
5117         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5118         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5119         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5120         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5121
5122         /* Register cpu active notifiers */
5123         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5124         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5125
5126         return 0;
5127 }
5128 early_initcall(migration_init);
5129 #endif
5130
5131 #ifdef CONFIG_SMP
5132
5133 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5134
5135 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5136
5137 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5138
5139 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5140 {
5141         sched_debug_enabled = 1;
5142
5143         return 0;
5144 }
5145 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5146
5147 static inline bool sched_debug(void)
5148 {
5149         return sched_debug_enabled;
5150 }
5151
5152 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5153                                   struct cpumask *groupmask)
5154 {
5155         struct sched_group *group = sd->groups;
5156         char str[256];
5157
5158         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5159         cpumask_clear(groupmask);
5160
5161         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5162
5163         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5164                 printk("does not load-balance\n");
5165                 if (sd->parent)
5166                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5167                                         " has parent");
5168                 return -1;
5169         }
5170
5171         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5172
5173         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5174                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5175                                 "CPU%d\n", cpu);
5176         }
5177         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5178                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5179                                 " CPU%d\n", cpu);
5180         }
5181
5182         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5183         do {
5184                 if (!group) {
5185                         printk("\n");
5186                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5187                         break;
5188                 }
5189
5190                 /*
5191                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5192                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5193                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5194                  */
5195                 if (!group->sgp->power_orig) {
5196                         printk(KERN_CONT "\n");
5197                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5198                                         "set\n");
5199                         break;
5200                 }
5201
5202                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5203                         printk(KERN_CONT "\n");
5204                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5205                         break;
5206                 }
5207
5208                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5209                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5210                         printk(KERN_CONT "\n");
5211                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5212                         break;
5213                 }
5214
5215                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5216
5217                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5218
5219                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5220                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5221                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5222                                 group->sgp->power);
5223                 }
5224
5225                 group = group->next;
5226         } while (group != sd->groups);
5227         printk(KERN_CONT "\n");
5228
5229         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5230                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5231
5232         if (sd->parent &&
5233             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5234                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5235                         "of domain->span\n");
5236         return 0;
5237 }
5238
5239 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5240 {
5241         int level = 0;
5242
5243         if (!sched_debug_enabled)
5244                 return;
5245
5246         if (!sd) {
5247                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5248                 return;
5249         }
5250
5251         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5252
5253         for (;;) {
5254                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5255                         break;
5256                 level++;
5257                 sd = sd->parent;
5258                 if (!sd)
5259                         break;
5260         }
5261 }
5262 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5263 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5264 static inline bool sched_debug(void)
5265 {
5266         return false;
5267 }
5268 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5269
5270 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5271 {
5272         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5273                 return 1;
5274
5275         /* Following flags need at least 2 groups */
5276         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5277                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5278                          SD_BALANCE_FORK |
5279                          SD_BALANCE_EXEC |
5280                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5281                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5282                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5283                         return 0;
5284         }
5285
5286         /* Following flags don't use groups */
5287         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5288                 return 0;
5289
5290         return 1;
5291 }
5292
5293 static int
5294 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5295 {
5296         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5297
5298         if (sd_degenerate(parent))
5299                 return 1;
5300
5301         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5302                 return 0;
5303
5304         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5305         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5306                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5307                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5308                                 SD_BALANCE_FORK |
5309                                 SD_BALANCE_EXEC |
5310                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5311                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5312                                 SD_PREFER_SIBLING);
5313                 if (nr_node_ids == 1)
5314                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5315         }
5316         if (~cflags & pflags)
5317                 return 0;
5318
5319         return 1;
5320 }
5321
5322 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5323 {
5324         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5325
5326         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5327         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5328         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5329         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5330         free_cpumask_var(rd->online);
5331         free_cpumask_var(rd->span);
5332         kfree(rd);
5333 }
5334
5335 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5336 {
5337         struct root_domain *old_rd = NULL;
5338         unsigned long flags;
5339
5340         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5341
5342         if (rq->rd) {
5343                 old_rd = rq->rd;
5344
5345                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5346                         set_rq_offline(rq);
5347
5348                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5349
5350                 /*
5351                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5352                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5353                  * in this function:
5354                  */
5355                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5356                         old_rd = NULL;
5357         }
5358
5359         atomic_inc(&rd->refcount);
5360         rq->rd = rd;
5361
5362         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5363         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5364                 set_rq_online(rq);
5365
5366         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5367
5368         if (old_rd)
5369                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5370 }
5371
5372 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5373 {
5374         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5375
5376         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5377                 goto out;
5378         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5379                 goto free_span;
5380         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5381                 goto free_online;
5382         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5383                 goto free_dlo_mask;
5384
5385         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5386         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5387                 goto free_dlo_mask;
5388
5389         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5390                 goto free_rto_mask;
5391         return 0;
5392
5393 free_rto_mask:
5394         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5395 free_dlo_mask:
5396         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5397 free_online:
5398         free_cpumask_var(rd->online);
5399 free_span:
5400         free_cpumask_var(rd->span);
5401 out:
5402         return -ENOMEM;
5403 }
5404
5405 /*
5406  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5407  * members (mimicking the global state we have today).
5408  */
5409 struct root_domain def_root_domain;
5410
5411 static void init_defrootdomain(void)
5412 {
5413         init_rootdomain(&def_root_domain);
5414
5415         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5416 }
5417
5418 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5419 {
5420         struct root_domain *rd;
5421
5422         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5423         if (!rd)
5424                 return NULL;
5425
5426         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5427                 kfree(rd);
5428                 return NULL;
5429         }
5430
5431         return rd;
5432 }
5433
5434 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5435 {
5436         struct sched_group *tmp, *first;
5437
5438         if (!sg)
5439                 return;
5440
5441         first = sg;
5442         do {
5443                 tmp = sg->next;
5444
5445                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5446                         kfree(sg->sgp);
5447
5448                 kfree(sg);
5449                 sg = tmp;
5450         } while (sg != first);
5451 }
5452
5453 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5454 {
5455         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5456
5457         /*
5458          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5459          * nuke them all.
5460          */
5461         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5462                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5463         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5464                 kfree(sd->groups->sgp);
5465                 kfree(sd->groups);
5466         }
5467         kfree(sd);
5468 }
5469
5470 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5471 {
5472         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5473 }
5474
5475 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5476 {
5477         for (; sd; sd = sd->parent)
5478                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5479 }
5480
5481 /*
5482  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5483  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5484  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5485  *
5486  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5487  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5488  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5489  */
5490 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5491 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5492 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5493 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5494 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5495 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5496
5497 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5498 {
5499         struct sched_domain *sd;
5500         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5501         int id = cpu;
5502         int size = 1;
5503
5504         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5505         if (sd) {
5506                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5507                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5508                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5509         }
5510         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5511
5512         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5513         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5514         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5515
5516         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5517         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5518
5519         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5520         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5521 }
5522
5523 /*
5524  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5525  * hold the hotplug lock.
5526  */
5527 static void
5528 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5529 {
5530         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5531         struct sched_domain *tmp;
5532
5533         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5534         for (tmp = sd; tmp; ) {
5535                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5536                 if (!parent)
5537                         break;
5538
5539                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5540                         tmp->parent = parent->parent;
5541                         if (parent->parent)
5542                                 parent->parent->child = tmp;
5543                         /*
5544                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5545                          * degenerate parent; the spans match for this
5546                          * so the property transfers.
5547                          */
5548                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5549                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5550                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5551                 } else
5552                         tmp = tmp->parent;
5553         }
5554
5555         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5556                 tmp = sd;
5557                 sd = sd->parent;
5558                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5559                 if (sd)
5560                         sd->child = NULL;
5561         }
5562
5563         sched_domain_debug(sd, cpu);
5564
5565         rq_attach_root(rq, rd);
5566         tmp = rq->sd;
5567         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5568         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5569
5570         update_top_cache_domain(cpu);
5571 }
5572
5573 /* cpus with isolated domains */
5574 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5575
5576 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5577 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5578 {
5579         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5580         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5581         return 1;
5582 }
5583
5584 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5585
5586 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5587 {
5588         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5589 }
5590
5591 struct sd_data {
5592         struct sched_domain **__percpu sd;
5593         struct sched_group **__percpu sg;
5594         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5595 };
5596
5597 struct s_data {
5598         struct sched_domain ** __percpu sd;
5599         struct root_domain      *rd;
5600 };
5601
5602 enum s_alloc {
5603         sa_rootdomain,
5604         sa_sd,
5605         sa_sd_storage,
5606         sa_none,
5607 };
5608
5609 struct sched_domain_topology_level;
5610
5611 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5612 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5613
5614 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5615
5616 struct sched_domain_topology_level {
5617         sched_domain_init_f init;
5618         sched_domain_mask_f mask;
5619         int                 flags;
5620         int                 numa_level;
5621         struct sd_data      data;
5622 };
5623
5624 /*
5625  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5626  * domain traversal.
5627  *
5628  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5629  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5630  * range.
5631  *
5632  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5633  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5634  * cpu they're built on, so check that.
5635  *
5636  */
5637 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5638 {
5639         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5640         struct sd_data *sdd = sd->private;
5641         struct sched_domain *sibling;
5642         int i;
5643
5644         for_each_cpu(i, span) {
5645                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5646                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5647                         continue;
5648
5649                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5650         }
5651 }
5652
5653 /*
5654  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5655  * of this group that's also in the iteration mask.
5656  */
5657 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5658 {
5659         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5660 }
5661
5662 static int
5663 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5664 {
5665         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5666         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5667         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5668         struct sd_data *sdd = sd->private;
5669         struct sched_domain *child;
5670         int i;
5671
5672         cpumask_clear(covered);
5673
5674         for_each_cpu(i, span) {
5675                 struct cpumask *sg_span;
5676
5677                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5678                         continue;
5679
5680                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5681
5682                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5683                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5684                         continue;
5685
5686                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5687                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5688
5689                 if (!sg)
5690                         goto fail;
5691
5692                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5693                 if (child->child) {
5694                         child = child->child;
5695                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5696                 } else
5697                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5698
5699                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5700
5701                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5702                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5703                         build_group_mask(sd, sg);
5704
5705                 /*
5706                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5707                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5708                  * die on a /0 trap.
5709                  */
5710                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5711                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5712
5713                 /*
5714                  * Make sure the first group of this domain contains the
5715                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5716                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5717                  */
5718                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5719                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5720                         groups = sg;
5721
5722                 if (!first)
5723                         first = sg;
5724                 if (last)
5725                         last->next = sg;
5726                 last = sg;
5727                 last->next = first;
5728         }
5729         sd->groups = groups;
5730
5731         return 0;
5732
5733 fail:
5734         free_sched_groups(first, 0);
5735
5736         return -ENOMEM;
5737 }
5738
5739 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5740 {
5741         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5742         struct sched_domain *child = sd->child;
5743
5744         if (child)
5745                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5746
5747         if (sg) {
5748                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5749                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5750                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5751         }
5752
5753         return cpu;
5754 }
5755
5756 /*
5757  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5758  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5759  * and ->cpu_power to 0.
5760  *
5761  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5762  */
5763 static int
5764 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5765 {
5766         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5767         struct sd_data *sdd = sd->private;
5768         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5769         struct cpumask *covered;
5770         int i;
5771
5772         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5773         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5774
5775         if (cpu != cpumask_first(span))
5776                 return 0;
5777
5778         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5779         covered = sched_domains_tmpmask;
5780
5781         cpumask_clear(covered);
5782
5783         for_each_cpu(i, span) {
5784                 struct sched_group *sg;
5785                 int group, j;
5786
5787                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5788                         continue;
5789
5790                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5791                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5792                 sg->sgp->power = 0;
5793                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5794
5795                 for_each_cpu(j, span) {
5796                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5797                                 continue;
5798
5799                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5800                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5801                 }
5802
5803                 if (!first)
5804                         first = sg;
5805                 if (last)
5806                         last->next = sg;
5807                 last = sg;
5808         }
5809         last->next = first;
5810
5811         return 0;
5812 }
5813
5814 /*
5815  * Initialize sched groups cpu_power.
5816  *
5817  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5818  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5819  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5820  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5821  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5822  * less cpu_power.
5823  */
5824 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5825 {
5826         struct sched_group *sg = sd->groups;
5827
5828         WARN_ON(!sg);
5829
5830         do {
5831                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5832                 sg = sg->next;
5833         } while (sg != sd->groups);
5834
5835         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5836                 return;
5837
5838         update_group_power(sd, cpu);
5839         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5840 }
5841
5842 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5843 {
5844        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5845 }
5846
5847 /*
5848  * Initializers for schedule domains
5849  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5850  */
5851
5852 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5853 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5854 #else
5855 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5856 #endif
5857
5858 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5859 static noinline struct sched_domain *                                   \
5860 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5861 {                                                                       \
5862         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5863         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5864         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5865         sd->private = &tl->data;                                        \
5866         return sd;                                                      \
5867 }
5868
5869 SD_INIT_FUNC(CPU)
5870 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5871  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5872 #endif
5873 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5874  SD_INIT_FUNC(MC)
5875 #endif
5876 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5877  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5878 #endif
5879
5880 static int default_relax_domain_level = -1;
5881 int sched_domain_level_max;
5882
5883 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5884 {
5885         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5886                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5887
5888         return 1;
5889 }
5890 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5891
5892 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5893                                  struct sched_domain_attr *attr)
5894 {
5895         int request;
5896
5897         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5898                 if (default_relax_domain_level < 0)
5899                         return;
5900                 else
5901                         request = default_relax_domain_level;
5902         } else
5903                 request = attr->relax_domain_level;
5904         if (request < sd->level) {
5905                 /* turn off idle balance on this domain */
5906                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5907         } else {
5908                 /* turn on idle balance on this domain */
5909                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5910         }
5911 }
5912
5913 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5914 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5915
5916 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5917                                  const struct cpumask *cpu_map)
5918 {
5919         switch (what) {
5920         case sa_rootdomain:
5921                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5922                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5923         case sa_sd:
5924                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5925         case sa_sd_storage:
5926                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5927         case sa_none:
5928                 break;
5929         }
5930 }
5931
5932 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5933                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5934 {
5935         memset(d, 0, sizeof(*d));
5936
5937         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5938                 return sa_sd_storage;
5939         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5940         if (!d->sd)
5941                 return sa_sd_storage;
5942         d->rd = alloc_rootdomain();
5943         if (!d->rd)
5944                 return sa_sd;
5945         return sa_rootdomain;
5946 }
5947
5948 /*
5949  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5950  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5951  * will not free the data we're using.
5952  */
5953 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5954 {
5955         struct sd_data *sdd = sd->private;
5956
5957         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5958         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5959
5960         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5961                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5962
5963         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5964                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5965 }
5966
5967 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5968 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5969 {
5970         return topology_thread_cpumask(cpu);
5971 }
5972 #endif
5973
5974 /*
5975  * Topology list, bottom-up.
5976  */
5977 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5978 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5979         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5980 #endif
5981 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5982         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5983 #endif
5984 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5985         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5986 #endif
5987         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5988         { NULL, },
5989 };
5990
5991 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5992
5993 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5994         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5995
5996 #ifdef CONFIG_NUMA
5997
5998 static int sched_domains_numa_levels;
5999 static int *sched_domains_numa_distance;
6000 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6001 static int sched_domains_curr_level;
6002
6003 static inline int sd_local_flags(int level)
6004 {
6005         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6006                 return 0;
6007
6008         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6009 }
6010
6011 static struct sched_domain *
6012 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6013 {
6014         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6015         int level = tl->numa_level;
6016         int sd_weight = cpumask_weight(
6017                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6018
6019         *sd = (struct sched_domain){
6020                 .min_interval           = sd_weight,
6021                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6022                 .busy_factor            = 32,
6023                 .imbalance_pct          = 125,
6024                 .cache_nice_tries       = 2,
6025                 .busy_idx               = 3,
6026                 .idle_idx               = 2,
6027                 .newidle_idx            = 0,
6028                 .wake_idx               = 0,
6029                 .forkexec_idx           = 0,
6030
6031                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6032                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6033                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6034                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6035                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6036                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6037                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6038                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6039                                         | 1*SD_SERIALIZE
6040                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6041                                         | 1*SD_NUMA
6042                                         | sd_local_flags(level)
6043                                         ,
6044                 .last_balance           = jiffies,
6045                 .balance_interval       = sd_weight,
6046         };
6047         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6048         sd->private = &tl->data;
6049
6050         /*
6051          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6052          */
6053         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6054
6055         return sd;
6056 }
6057
6058 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6059 {
6060         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6061 }
6062
6063 static void sched_numa_warn(const char *str)
6064 {
6065         static int done = false;
6066         int i,j;
6067
6068         if (done)
6069                 return;
6070
6071         done = true;
6072
6073         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6074
6075         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6076                 printk(KERN_WARNING "  ");
6077                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6078                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6079                 printk(KERN_CONT "\n");
6080         }
6081         printk(KERN_WARNING "\n");
6082 }
6083
6084 static bool find_numa_distance(int distance)
6085 {
6086         int i;
6087
6088         if (distance == node_distance(0, 0))
6089                 return true;
6090
6091         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6092                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6093                         return true;
6094         }
6095
6096         return false;
6097 }
6098
6099 static void sched_init_numa(void)
6100 {
6101         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6102         struct sched_domain_topology_level *tl;
6103         int level = 0;
6104         int i, j, k;
6105
6106         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6107         if (!sched_domains_numa_distance)
6108                 return;
6109
6110         /*
6111          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6112          * unique distances in the node_distance() table.
6113          *
6114          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6115          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6116          */
6117         next_distance = curr_distance;
6118         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6119                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6120                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6121                                 int distance = node_distance(i, k);
6122
6123                                 if (distance > curr_distance &&
6124                                     (distance < next_distance ||
6125                                      next_distance == curr_distance))
6126                                         next_distance = distance;
6127
6128                                 /*
6129                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6130                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6131                                  * equally connected to A.
6132                                  */
6133                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6134                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6135
6136                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6137                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6138                         }
6139                         if (next_distance != curr_distance) {
6140                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6141                                 sched_domains_numa_levels = level;
6142                                 curr_distance = next_distance;
6143                         } else break;
6144                 }
6145
6146                 /*
6147                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6148                  */
6149                 if (!sched_debug())
6150                         break;
6151         }
6152         /*
6153          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6154          * identity distance node_distance(i,i).
6155          *
6156          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6157          * numbers.
6158          */
6159
6160         /*
6161          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6162          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6163          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6164          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6165          * in other functions.
6166          *
6167          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6168          */
6169         sched_domains_numa_levels = 0;
6170
6171         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6172         if (!sched_domains_numa_masks)
6173                 return;
6174
6175         /*
6176          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6177          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6178          */
6179         for (i = 0; i < level; i++) {
6180                 sched_domains_numa_masks[i] =
6181                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6182                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6183                         return;
6184
6185                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6186                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6187                         if (!mask)
6188                                 return;
6189
6190                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6191
6192                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6193                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6194                                         continue;
6195
6196                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6197                         }
6198                 }
6199         }
6200
6201         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6202                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6203         if (!tl)
6204                 return;
6205
6206         /*
6207          * Copy the default topology bits..
6208          */
6209         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6210                 tl[i] = default_topology[i];
6211
6212         /*
6213          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6214          */
6215         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6216                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6217                         .init = sd_numa_init,
6218                         .mask = sd_numa_mask,
6219                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6220                         .numa_level = j,
6221                 };
6222         }
6223
6224         sched_domain_topology = tl;
6225
6226         sched_domains_numa_levels = level;
6227 }
6228
6229 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6230 {
6231         int i, j;
6232         int node = cpu_to_node(cpu);
6233
6234         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6235                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6236                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6237                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6238                 }
6239         }
6240 }
6241
6242 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6243 {
6244         int i, j;
6245         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6246                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6247                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6248         }
6249 }
6250
6251 /*
6252  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6253  * are onlined.
6254  */
6255 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6256                                            unsigned long action,
6257                                            void *hcpu)
6258 {
6259         int cpu = (long)hcpu;
6260
6261         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6262         case CPU_ONLINE:
6263                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6264                 break;
6265
6266         case CPU_DEAD:
6267                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6268                 break;
6269
6270         default:
6271                 return NOTIFY_DONE;
6272         }
6273
6274         return NOTIFY_OK;
6275 }
6276 #else
6277 static inline void sched_init_numa(void)
6278 {
6279 }
6280
6281 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6282                                            unsigned long action,
6283                                            void *hcpu)
6284 {
6285         return 0;
6286 }
6287 #endif /* CONFIG_NUMA */
6288
6289 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6290 {
6291         struct sched_domain_topology_level *tl;
6292         int j;
6293
6294         for_each_sd_topology(tl) {
6295                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6296
6297                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6298                 if (!sdd->sd)
6299                         return -ENOMEM;
6300
6301                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6302                 if (!sdd->sg)
6303                         return -ENOMEM;
6304
6305                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6306                 if (!sdd->sgp)
6307                         return -ENOMEM;
6308
6309                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6310                         struct sched_domain *sd;
6311                         struct sched_group *sg;
6312                         struct sched_group_power *sgp;
6313
6314                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6315                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6316                         if (!sd)
6317                                 return -ENOMEM;
6318
6319                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6320
6321                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6322                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6323                         if (!sg)
6324                                 return -ENOMEM;
6325
6326                         sg->next = sg;
6327
6328                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6329
6330                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6331                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6332                         if (!sgp)
6333                                 return -ENOMEM;
6334
6335                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6336                 }
6337         }
6338
6339         return 0;
6340 }
6341
6342 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6343 {
6344         struct sched_domain_topology_level *tl;
6345         int j;
6346
6347         for_each_sd_topology(tl) {
6348                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6349
6350                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6351                         struct sched_domain *sd;
6352
6353                         if (sdd->sd) {
6354                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6355                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6356                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6357                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6358                         }
6359
6360                         if (sdd->sg)
6361                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6362                         if (sdd->sgp)
6363                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6364                 }
6365                 free_percpu(sdd->sd);
6366                 sdd->sd = NULL;
6367                 free_percpu(sdd->sg);
6368                 sdd->sg = NULL;
6369                 free_percpu(sdd->sgp);
6370                 sdd->sgp = NULL;
6371         }
6372 }
6373
6374 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6375                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6376                 struct sched_domain *child, int cpu)
6377 {
6378         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6379         if (!sd)
6380                 return child;
6381
6382         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6383         if (child) {
6384                 sd->level = child->level + 1;
6385                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6386                 child->parent = sd;
6387                 sd->child = child;
6388         }
6389         set_domain_attribute(sd, attr);
6390
6391         return sd;
6392 }
6393
6394 /*
6395  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6396  * to the individual cpus
6397  */
6398 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6399                                struct sched_domain_attr *attr)
6400 {
6401         enum s_alloc alloc_state;
6402         struct sched_domain *sd;
6403         struct s_data d;
6404         int i, ret = -ENOMEM;
6405
6406         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6407         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6408                 goto error;
6409
6410         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6411         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6412                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6413
6414                 sd = NULL;
6415                 for_each_sd_topology(tl) {
6416                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6417                         if (tl == sched_domain_topology)
6418                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6419                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6420                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6421                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6422                                 break;
6423                 }
6424         }
6425
6426         /* Build the groups for the domains */
6427         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6428                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6429                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6430                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6431                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6432                                         goto error;
6433                         } else {
6434                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6435                                         goto error;
6436                         }
6437                 }
6438         }
6439
6440         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6441         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6442                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6443                         continue;
6444
6445                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6446                         claim_allocations(i, sd);
6447                         init_sched_groups_power(i, sd);
6448                 }
6449         }
6450
6451         /* Attach the domains */
6452         rcu_read_lock();
6453         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6454                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6455                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6456         }
6457         rcu_read_unlock();
6458
6459         ret = 0;
6460 error:
6461         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6462         return ret;
6463 }
6464
6465 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6466 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6467 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6468                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6469
6470 /*
6471  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6472  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6473  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6474  */
6475 static cpumask_var_t fallback_doms;
6476
6477 /*
6478  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6479  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6480  * or 0 if it stayed the same.
6481  */
6482 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6483 {
6484         return 0;
6485 }
6486
6487 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6488 {
6489         int i;
6490         cpumask_var_t *doms;
6491
6492         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6493         if (!doms)
6494                 return NULL;
6495         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6496                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6497                         free_sched_domains(doms, i);
6498                         return NULL;
6499                 }
6500         }
6501         return doms;
6502 }
6503
6504 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6505 {
6506         unsigned int i;
6507         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6508                 free_cpumask_var(doms[i]);
6509         kfree(doms);
6510 }
6511
6512 /*
6513  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6514  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6515  * exclude other special cases in the future.
6516  */
6517 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6518 {
6519         int err;
6520
6521         arch_update_cpu_topology();
6522         ndoms_cur = 1;
6523         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6524         if (!doms_cur)
6525                 doms_cur = &fallback_doms;
6526         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6527         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6528         register_sched_domain_sysctl();
6529
6530         return err;
6531 }
6532
6533 /*
6534  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6535  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6536  */
6537 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6538 {
6539         int i;
6540
6541         rcu_read_lock();
6542         for_each_cpu(i, cpu_map)
6543                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6544         rcu_read_unlock();
6545 }
6546
6547 /* handle null as "default" */
6548 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6549                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6550 {
6551         struct sched_domain_attr tmp;
6552
6553         /* fast path */
6554         if (!new && !cur)
6555                 return 1;
6556
6557         tmp = SD_ATTR_INIT;
6558         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6559                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6560                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6561 }
6562
6563 /*
6564  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6565  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6566  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6567  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6568  *
6569  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6570  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6571  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6572  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6573  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6574  * it as it is.
6575  *
6576  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6577  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6578  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6579  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6580  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6581  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6582  *
6583  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6584  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6585  * and it will not create the default domain.
6586  *
6587  * Call with hotplug lock held
6588  */
6589 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6590                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6591 {
6592         int i, j, n;
6593         int new_topology;
6594
6595         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6596
6597         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6598         unregister_sched_domain_sysctl();
6599
6600         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6601         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6602
6603         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6604
6605         /* Destroy deleted domains */
6606         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6607                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6608                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6609                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6610                                 goto match1;
6611                 }
6612                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6613                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6614 match1:
6615                 ;
6616         }
6617
6618         n = ndoms_cur;
6619         if (doms_new == NULL) {
6620                 n = 0;
6621                 doms_new = &fallback_doms;
6622                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6623                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6624         }
6625
6626         /* Build new domains */
6627         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6628                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6629                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6630                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6631                                 goto match2;
6632                 }
6633                 /* no match - add a new doms_new */
6634                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6635 match2:
6636                 ;
6637         }
6638
6639         /* Remember the new sched domains */
6640         if (doms_cur != &fallback_doms)
6641                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6642         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6643         doms_cur = doms_new;
6644         dattr_cur = dattr_new;
6645         ndoms_cur = ndoms_new;
6646
6647         register_sched_domain_sysctl();
6648
6649         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6650 }
6651
6652 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6653
6654 /*
6655  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6656  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6657  * around partition_sched_domains().
6658  *
6659  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6660  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6661  */
6662 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6663                              void *hcpu)
6664 {
6665         switch (action) {
6666         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6667         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6668
6669                 /*
6670                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6671                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6672                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6673                  * domain, ignoring cpusets.
6674                  */
6675                 num_cpus_frozen--;
6676                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6677                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6678                         break;
6679                 }
6680
6681                 /*
6682                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6683                  * restore the original sched domains by considering the
6684                  * cpuset configurations.
6685                  */
6686
6687         case CPU_ONLINE:
6688         case CPU_DOWN_FAILED:
6689                 cpuset_update_active_cpus(true);
6690                 break;
6691         default:
6692                 return NOTIFY_DONE;
6693         }
6694         return NOTIFY_OK;
6695 }
6696
6697 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6698                                void *hcpu)
6699 {
6700         switch (action) {
6701         case CPU_DOWN_PREPARE:
6702                 cpuset_update_active_cpus(false);
6703                 break;
6704         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6705                 num_cpus_frozen++;
6706                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6707                 break;
6708         default:
6709                 return NOTIFY_DONE;
6710         }
6711         return NOTIFY_OK;
6712 }
6713
6714 void __init sched_init_smp(void)
6715 {
6716         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6717
6718         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6719         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6720
6721         sched_init_numa();
6722
6723         /*
6724          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6725          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6726          * happen.
6727          */
6728         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6729         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6730         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6731         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6732                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6733         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6734
6735         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6736         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6737         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6738
6739         init_hrtick();
6740
6741         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6742         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6743                 BUG();
6744         sched_init_granularity();
6745         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6746
6747         init_sched_rt_class();
6748         init_sched_dl_class();
6749 }
6750 #else
6751 void __init sched_init_smp(void)
6752 {
6753         sched_init_granularity();
6754 }
6755 #endif /* CONFIG_SMP */
6756
6757 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6758
6759 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6760 {
6761         return in_lock_functions(addr) ||
6762                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6763                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6764 }
6765
6766 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6767 /*
6768  * Default task group.
6769  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6770  */
6771 struct task_group root_task_group;
6772 LIST_HEAD(task_groups);
6773 #endif
6774
6775 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6776
6777 void __init sched_init(void)
6778 {
6779         int i, j;
6780         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6781
6782 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6783         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6784 #endif
6785 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6786         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6787 #endif
6788 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6789         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6790 #endif
6791         if (alloc_size) {
6792                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6793
6794 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6795                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6796                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6797
6798                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6799                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6800
6801 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6802 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6803                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6804                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6805
6806                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6807                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6808
6809 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6810 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6811                 for_each_possible_cpu(i) {
6812                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6813                         ptr += cpumask_size();
6814                 }
6815 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6816         }
6817
6818         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6819                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6820         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6821                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6822
6823 #ifdef CONFIG_SMP
6824         init_defrootdomain();
6825 #endif
6826
6827 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6828         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6829                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6830 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6831
6832 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6833         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6834         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6835         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6836         autogroup_init(&init_task);
6837
6838 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6839
6840         for_each_possible_cpu(i) {
6841                 struct rq *rq;
6842
6843                 rq = cpu_rq(i);
6844                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6845                 rq->nr_running = 0;
6846                 rq->calc_load_active = 0;
6847                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6848                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6849                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6850                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6851 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6852                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6853                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6854                 /*
6855                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6856                  *
6857                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6858                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6859                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6860                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6861                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6862                  * (se->load.weight).
6863                  *
6864                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6865                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6866                  * then A0's share of the cpu resource is:
6867                  *
6868                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6869                  *
6870                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6871                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6872                  */
6873                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6874                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6875 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6876
6877                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6878 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6879                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6880 #endif
6881
6882                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6883                         rq->cpu_load[j] = 0;
6884
6885                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6886
6887 #ifdef CONFIG_SMP
6888                 rq->sd = NULL;
6889                 rq->rd = NULL;
6890                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6891                 rq->post_schedule = 0;
6892                 rq->active_balance = 0;
6893                 rq->next_balance = jiffies;
6894                 rq->push_cpu = 0;
6895                 rq->cpu = i;
6896                 rq->online = 0;
6897                 rq->idle_stamp = 0;
6898                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6899                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6900
6901                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6902
6903                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6904 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6905                 rq->nohz_flags = 0;
6906 #endif
6907 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6908                 rq->last_sched_tick = 0;
6909 #endif
6910 #endif
6911                 init_rq_hrtick(rq);
6912                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6913         }
6914
6915         set_load_weight(&init_task);
6916
6917 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6918         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6919 #endif
6920
6921         /*
6922          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6923          */
6924         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6925         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6926
6927         /*
6928          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6929          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6930          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6931          * when this runqueue becomes "idle".
6932          */
6933         init_idle(current, smp_processor_id());
6934
6935         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6936
6937         /*
6938          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6939          */
6940         current->sched_class = &fair_sched_class;
6941
6942 #ifdef CONFIG_SMP
6943         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6944         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6945         if (cpu_isolated_map == NULL)
6946                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6947         idle_thread_set_boot_cpu();
6948 #endif
6949         init_sched_fair_class();
6950
6951         scheduler_running = 1;
6952 }
6953
6954 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6955 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6956 {
6957         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6958
6959         return (nested == preempt_offset);
6960 }
6961
6962 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6963 {
6964         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6965
6966         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6967         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6968              !is_idle_task(current)) ||
6969             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6970                 return;
6971         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6972                 return;
6973         prev_jiffy = jiffies;
6974
6975         printk(KERN_ERR
6976                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6977                         file, line);
6978         printk(KERN_ERR
6979                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6980                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6981                         current->pid, current->comm);
6982
6983         debug_show_held_locks(current);
6984         if (irqs_disabled())
6985                 print_irqtrace_events(current);
6986 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
6987         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6988                 pr_err("Preemption disabled at:");
6989                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
6990                 pr_cont("\n");
6991         }
6992 #endif
6993         dump_stack();
6994 }
6995 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6996 #endif
6997
6998 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6999 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7000 {
7001         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7002         struct sched_attr attr = {
7003                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7004         };
7005         int old_prio = p->prio;
7006         int on_rq;
7007
7008         on_rq = p->on_rq;
7009         if (on_rq)
7010                 dequeue_task(rq, p, 0);
7011         __setscheduler(rq, p, &attr);
7012         if (on_rq) {
7013                 enqueue_task(rq, p, 0);
7014                 resched_task(rq->curr);
7015         }
7016
7017         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7018 }
7019
7020 void normalize_rt_tasks(void)
7021 {
7022         struct task_struct *g, *p;
7023         unsigned long flags;
7024         struct rq *rq;
7025
7026         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7027         do_each_thread(g, p) {
7028                 /*
7029                  * Only normalize user tasks:
7030                  */
7031                 if (!p->mm)
7032                         continue;
7033
7034                 p->se.exec_start                = 0;
7035 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7036                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7037                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7038                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7039 #endif
7040
7041                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7042                         /*
7043                          * Renice negative nice level userspace
7044                          * tasks back to 0:
7045                          */
7046                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7047                                 set_user_nice(p, 0);
7048                         continue;
7049                 }
7050
7051                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7052                 rq = __task_rq_lock(p);
7053
7054                 normalize_task(rq, p);
7055
7056                 __task_rq_unlock(rq);
7057                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7058         } while_each_thread(g, p);
7059
7060         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7061 }
7062
7063 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7064
7065 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7066 /*
7067  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7068  *
7069  * They can only be called when the whole system has been
7070  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7071  * activity can take place. Using them for anything else would
7072  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7073  * under any other configuration.
7074  */
7075
7076 /**
7077  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7078  * @cpu: the processor in question.
7079  *
7080  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7081  *
7082  * Return: The current task for @cpu.
7083  */
7084 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7085 {
7086         return cpu_curr(cpu);
7087 }
7088
7089 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7090
7091 #ifdef CONFIG_IA64
7092 /**
7093  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7094  * @cpu: the processor in question.
7095  * @p: the task pointer to set.
7096  *
7097  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7098  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7099  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7100  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7101  * and caller must save the original value of the current task (see
7102  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7103  * re-starting the system.
7104  *
7105  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7106  */
7107 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7108 {
7109         cpu_curr(cpu) = p;
7110 }
7111
7112 #endif
7113
7114 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7115 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7116 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7117
7118 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7119 {
7120         free_fair_sched_group(tg);
7121         free_rt_sched_group(tg);
7122         autogroup_free(tg);
7123         kfree(tg);
7124 }
7125
7126 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7127 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7128 {
7129         struct task_group *tg;
7130
7131         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7132         if (!tg)
7133                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7134
7135         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7136                 goto err;
7137
7138         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7139                 goto err;
7140
7141         return tg;
7142
7143 err:
7144         free_sched_group(tg);
7145         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7146 }
7147
7148 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7149 {
7150         unsigned long flags;
7151
7152         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7153         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7154
7155         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7156
7157         tg->parent = parent;
7158         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7159         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7160         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7161 }
7162
7163 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7164 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7165 {
7166         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7167         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7168 }
7169
7170 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7171 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7172 {
7173         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7174         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7175 }
7176
7177 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7178 {
7179         unsigned long flags;
7180         int i;
7181
7182         /* end participation in shares distribution */
7183         for_each_possible_cpu(i)
7184                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7185
7186         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7187         list_del_rcu(&tg->list);
7188         list_del_rcu(&tg->siblings);
7189         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7190 }
7191
7192 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7193  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7194  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7195  *      reflect its new group.
7196  */
7197 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7198 {
7199         struct task_group *tg;
7200         int on_rq, running;
7201         unsigned long flags;
7202         struct rq *rq;
7203
7204         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7205
7206         running = task_current(rq, tsk);
7207         on_rq = tsk->on_rq;
7208
7209         if (on_rq)
7210                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7211         if (unlikely(running))
7212                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7213
7214         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7215                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7216                           struct task_group, css);
7217         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7218         tsk->sched_task_group = tg;
7219
7220 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7221         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7222                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7223         else
7224 #endif
7225                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7226
7227         if (unlikely(running))
7228                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7229         if (on_rq)
7230                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7231
7232         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7233 }
7234 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7235
7236 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7237 /*
7238  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7239  */
7240 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7241
7242 /* Must be called with tasklist_lock held */
7243 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7244 {
7245         struct task_struct *g, *p;
7246
7247         do_each_thread(g, p) {
7248                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7249                         return 1;
7250         } while_each_thread(g, p);
7251
7252         return 0;
7253 }
7254
7255 struct rt_schedulable_data {
7256         struct task_group *tg;
7257         u64 rt_period;
7258         u64 rt_runtime;
7259 };
7260
7261 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7262 {
7263         struct rt_schedulable_data *d = data;
7264         struct task_group *child;
7265         unsigned long total, sum = 0;
7266         u64 period, runtime;
7267
7268         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7269         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7270
7271         if (tg == d->tg) {
7272                 period = d->rt_period;
7273                 runtime = d->rt_runtime;
7274         }
7275
7276         /*
7277          * Cannot have more runtime than the period.
7278          */
7279         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7280                 return -EINVAL;
7281
7282         /*
7283          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7284          */
7285         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7286                 return -EBUSY;
7287
7288         total = to_ratio(period, runtime);
7289
7290         /*
7291          * Nobody can have more than the global setting allows.
7292          */
7293         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7294                 return -EINVAL;
7295
7296         /*
7297          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7298          */
7299         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7300                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7301                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7302
7303                 if (child == d->tg) {
7304                         period = d->rt_period;
7305                         runtime = d->rt_runtime;
7306                 }
7307
7308                 sum += to_ratio(period, runtime);
7309         }
7310
7311         if (sum > total)
7312                 return -EINVAL;
7313
7314         return 0;
7315 }
7316
7317 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7318 {
7319         int ret;
7320
7321         struct rt_schedulable_data data = {
7322                 .tg = tg,
7323                 .rt_period = period,
7324                 .rt_runtime = runtime,
7325         };
7326
7327         rcu_read_lock();
7328         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7329         rcu_read_unlock();
7330
7331         return ret;
7332 }
7333
7334 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7335                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7336 {
7337         int i, err = 0;
7338
7339         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7340         read_lock(&tasklist_lock);
7341         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7342         if (err)
7343                 goto unlock;
7344
7345         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7346         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7347         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7348
7349         for_each_possible_cpu(i) {
7350                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7351
7352                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7353                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7354                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7355         }
7356         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7357 unlock:
7358         read_unlock(&tasklist_lock);
7359         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7360
7361         return err;
7362 }
7363
7364 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7365 {
7366         u64 rt_runtime, rt_period;
7367
7368         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7369         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7370         if (rt_runtime_us < 0)
7371                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7372
7373         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7374 }
7375
7376 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7377 {
7378         u64 rt_runtime_us;
7379
7380         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7381                 return -1;
7382
7383         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7384         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7385         return rt_runtime_us;
7386 }
7387
7388 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7389 {
7390         u64 rt_runtime, rt_period;
7391
7392         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7393         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7394
7395         if (rt_period == 0)
7396                 return -EINVAL;
7397
7398         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7399 }
7400
7401 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7402 {
7403         u64 rt_period_us;
7404
7405         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7406         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7407         return rt_period_us;
7408 }
7409 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7410
7411 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7412 static int sched_rt_global_constraints(void)
7413 {
7414         int ret = 0;
7415
7416         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7417         read_lock(&tasklist_lock);
7418         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7419         read_unlock(&tasklist_lock);
7420         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7421
7422         return ret;
7423 }
7424
7425 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7426 {
7427         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7428         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7429                 return 0;
7430
7431         return 1;
7432 }
7433
7434 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7435 static int sched_rt_global_constraints(void)
7436 {
7437         unsigned long flags;
7438         int i, ret = 0;
7439
7440         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7441         for_each_possible_cpu(i) {
7442                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7443
7444                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7445                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7446                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7447         }
7448         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7449
7450         return ret;
7451 }
7452 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7453
7454 static int sched_dl_global_constraints(void)
7455 {
7456         u64 runtime = global_rt_runtime();
7457         u64 period = global_rt_period();
7458         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7459         int cpu, ret = 0;
7460
7461         /*
7462          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7463          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7464          * any of the root_domains.
7465          *
7466          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7467          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7468          * solutions is welcome!
7469          */
7470         for_each_possible_cpu(cpu) {
7471                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7472
7473                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
7474                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7475                         ret = -EBUSY;
7476                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
7477
7478                 if (ret)
7479                         break;
7480         }
7481
7482         return ret;
7483 }
7484
7485 static void sched_dl_do_global(void)
7486 {
7487         u64 new_bw = -1;
7488         int cpu;
7489
7490         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7491         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7492
7493         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7494                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7495
7496         /*
7497          * FIXME: As above...
7498          */
7499         for_each_possible_cpu(cpu) {
7500                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7501
7502                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
7503                 dl_b->bw = new_bw;
7504                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
7505         }
7506 }
7507
7508 static int sched_rt_global_validate(void)
7509 {
7510         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7511                 return -EINVAL;
7512
7513         if (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period)
7514                 return -EINVAL;
7515
7516         return 0;
7517 }
7518
7519 static void sched_rt_do_global(void)
7520 {
7521         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7522         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7523 }
7524
7525 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7526                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7527                 loff_t *ppos)
7528 {
7529         int old_period, old_runtime;
7530         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7531         int ret;
7532
7533         mutex_lock(&mutex);
7534         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7535         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7536
7537         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7538
7539         if (!ret && write) {
7540                 ret = sched_rt_global_validate();
7541                 if (ret)
7542                         goto undo;
7543
7544                 ret = sched_rt_global_constraints();
7545                 if (ret)
7546                         goto undo;
7547
7548                 ret = sched_dl_global_constraints();
7549                 if (ret)
7550                         goto undo;
7551
7552                 sched_rt_do_global();
7553                 sched_dl_do_global();
7554         }
7555         if (0) {
7556 undo:
7557                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7558                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7559         }
7560         mutex_unlock(&mutex);
7561
7562         return ret;
7563 }
7564
7565 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7566                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7567                 loff_t *ppos)
7568 {
7569         int ret;
7570         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7571
7572         mutex_lock(&mutex);
7573         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7574         /* make sure that internally we keep jiffies */
7575         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7576         if (!ret && write) {
7577                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7578                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7579         }
7580         mutex_unlock(&mutex);
7581         return ret;
7582 }
7583
7584 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7585
7586 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7587 {
7588         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7589 }
7590
7591 static struct cgroup_subsys_state *
7592 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7593 {
7594         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7595         struct task_group *tg;
7596
7597         if (!parent) {
7598                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7599                 return &root_task_group.css;
7600         }
7601
7602         tg = sched_create_group(parent);
7603         if (IS_ERR(tg))
7604                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7605
7606         return &tg->css;
7607 }
7608
7609 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7610 {
7611         struct task_group *tg = css_tg(css);
7612         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7613
7614         if (parent)
7615                 sched_online_group(tg, parent);
7616         return 0;
7617 }
7618
7619 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7620 {
7621         struct task_group *tg = css_tg(css);
7622
7623         sched_destroy_group(tg);
7624 }
7625
7626 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7627 {
7628         struct task_group *tg = css_tg(css);
7629
7630         sched_offline_group(tg);
7631 }
7632
7633 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7634                                  struct cgroup_taskset *tset)
7635 {
7636         struct task_struct *task;
7637
7638         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7639 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7640                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7641                         return -EINVAL;
7642 #else
7643                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7644                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7645                         return -EINVAL;
7646 #endif
7647         }
7648         return 0;
7649 }
7650
7651 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7652                               struct cgroup_taskset *tset)
7653 {
7654         struct task_struct *task;
7655
7656         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7657                 sched_move_task(task);
7658 }
7659
7660 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7661                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7662                             struct task_struct *task)
7663 {
7664         /*
7665          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7666          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7667          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7668          */
7669         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7670                 return;
7671
7672         sched_move_task(task);
7673 }
7674
7675 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7676 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7677                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7678 {
7679         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7680 }
7681
7682 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7683                                struct cftype *cft)
7684 {
7685         struct task_group *tg = css_tg(css);
7686
7687         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7688 }
7689
7690 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7691 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7692
7693 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7694 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7695
7696 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7697
7698 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7699 {
7700         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7701         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7702
7703         if (tg == &root_task_group)
7704                 return -EINVAL;
7705
7706         /*
7707          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7708          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7709          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7710          */
7711         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7712                 return -EINVAL;
7713
7714         /*
7715          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7716          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7717          * feasibility.
7718          */
7719         if (period > max_cfs_quota_period)
7720                 return -EINVAL;
7721
7722         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7723         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7724         if (ret)
7725                 goto out_unlock;
7726
7727         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7728         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7729         /*
7730          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7731          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7732          */
7733         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7734                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7735         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7736         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7737         cfs_b->quota = quota;
7738
7739         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7740         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7741         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7742                 /* force a reprogram */
7743                 cfs_b->timer_active = 0;
7744                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7745         }
7746         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7747
7748         for_each_possible_cpu(i) {
7749                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7750                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7751
7752                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7753                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7754                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7755
7756                 if (cfs_rq->throttled)
7757                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7758                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7759         }
7760         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7761                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7762 out_unlock:
7763         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7764
7765         return ret;
7766 }
7767
7768 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7769 {
7770         u64 quota, period;
7771
7772         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7773         if (cfs_quota_us < 0)
7774                 quota = RUNTIME_INF;
7775         else
7776                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7777
7778         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7779 }
7780
7781 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7782 {
7783         u64 quota_us;
7784
7785         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7786                 return -1;
7787
7788         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7789         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7790
7791         return quota_us;
7792 }
7793
7794 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7795 {
7796         u64 quota, period;
7797
7798         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7799         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7800
7801         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7802 }
7803
7804 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7805 {
7806         u64 cfs_period_us;
7807
7808         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7809         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7810
7811         return cfs_period_us;
7812 }
7813
7814 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7815                                   struct cftype *cft)
7816 {
7817         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7818 }
7819
7820 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7821                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7822 {
7823         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7824 }
7825
7826 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7827                                    struct cftype *cft)
7828 {
7829         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7830 }
7831
7832 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7833                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7834 {
7835         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7836 }
7837
7838 struct cfs_schedulable_data {
7839         struct task_group *tg;
7840         u64 period, quota;
7841 };
7842
7843 /*
7844  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7845  * note: units are usecs
7846  */
7847 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7848                                struct cfs_schedulable_data *d)
7849 {
7850         u64 quota, period;
7851
7852         if (tg == d->tg) {
7853                 period = d->period;
7854                 quota = d->quota;
7855         } else {
7856                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7857                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7858         }
7859
7860         /* note: these should typically be equivalent */
7861         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7862                 return RUNTIME_INF;
7863
7864         return to_ratio(period, quota);
7865 }
7866
7867 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7868 {
7869         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7870         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7871         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7872
7873         if (!tg->parent) {
7874                 quota = RUNTIME_INF;
7875         } else {
7876                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7877
7878                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7879                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7880
7881                 /*
7882                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7883                  * limit is set
7884                  */
7885                 if (quota == RUNTIME_INF)
7886                         quota = parent_quota;
7887                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7888                         return -EINVAL;
7889         }
7890         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7891
7892         return 0;
7893 }
7894
7895 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7896 {
7897         int ret;
7898         struct cfs_schedulable_data data = {
7899                 .tg = tg,
7900                 .period = period,
7901                 .quota = quota,
7902         };
7903
7904         if (quota != RUNTIME_INF) {
7905                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7906                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7907         }
7908
7909         rcu_read_lock();
7910         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7911         rcu_read_unlock();
7912
7913         return ret;
7914 }
7915
7916 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7917 {
7918         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7919         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7920
7921         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7922         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7923         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7924
7925         return 0;
7926 }
7927 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7928 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7929
7930 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7931 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7932                                 struct cftype *cft, s64 val)
7933 {
7934         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7935 }
7936
7937 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7938                                struct cftype *cft)
7939 {
7940         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7941 }
7942
7943 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7944                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7945 {
7946         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7947 }
7948
7949 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7950                                    struct cftype *cft)
7951 {
7952         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7953 }
7954 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7955
7956 static struct cftype cpu_files[] = {
7957 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7958         {
7959                 .name = "shares",
7960                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7961                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7962         },
7963 #endif
7964 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7965         {
7966                 .name = "cfs_quota_us",
7967                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7968                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7969         },
7970         {
7971                 .name = "cfs_period_us",
7972                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7973                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7974         },
7975         {
7976                 .name = "stat",
7977                 .seq_show = cpu_stats_show,
7978         },
7979 #endif
7980 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7981         {
7982                 .name = "rt_runtime_us",
7983                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7984                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7985         },
7986         {
7987                 .name = "rt_period_us",
7988                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7989                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7990         },
7991 #endif
7992         { }     /* terminate */
7993 };
7994
7995 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7996         .name           = "cpu",
7997         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7998         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7999         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8000         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8001         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8002         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8003         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8004         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8005         .base_cftypes   = cpu_files,
8006         .early_init     = 1,
8007 };
8008
8009 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8010
8011 void dump_cpu_task(int cpu)
8012 {
8013         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8014         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8015 }