sched/core: Robustify preemption leak checks
[linux-2.6-block.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
604                 return;
605         resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
631                                 cpu = i;
632                                 goto unlock;
633                         }
634                 }
635         }
636
637         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
638                 cpu = housekeeping_any_cpu();
639 unlock:
640         rcu_read_unlock();
641         return cpu;
642 }
643 /*
644  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
645  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
646  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
647  * idle system the next event might even be infinite time into the
648  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
649  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
650  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
651  * wheel for the next timer event.
652  */
653 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
654 {
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656
657         if (cpu == smp_processor_id())
658                 return;
659
660         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
661                 smp_send_reschedule(cpu);
662         else
663                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
664 }
665
666 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
667 {
668         /*
669          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
670          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
671          * If needed we can still optimize that later with an
672          * empty IRQ.
673          */
674         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
675                 if (cpu != smp_processor_id() ||
676                     tick_nohz_tick_stopped())
677                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
678                 return true;
679         }
680
681         return false;
682 }
683
684 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
685 {
686         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
687                 wake_up_idle_cpu(cpu);
688 }
689
690 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
691 {
692         int cpu = smp_processor_id();
693
694         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
695                 return false;
696
697         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
698                 return true;
699
700         /*
701          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
702          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
703          */
704         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
705         return false;
706 }
707
708 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
709
710 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
711 {
712         return false;
713 }
714
715 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
716
717 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
718 bool sched_can_stop_tick(void)
719 {
720         /*
721          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
722          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
723          */
724         if (current->policy == SCHED_FIFO)
725                 return true;
726
727         /*
728          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
729          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
730          */
731         if (current->policy == SCHED_RR) {
732                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
733
734                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
735         }
736
737         /*
738          * More than one running task need preemption.
739          * nr_running update is assumed to be visible
740          * after IPI is sent from wakers.
741          */
742         if (this_rq()->nr_running > 1)
743                 return false;
744
745         return true;
746 }
747 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
748
749 void sched_avg_update(struct rq *rq)
750 {
751         s64 period = sched_avg_period();
752
753         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
754                 /*
755                  * Inline assembly required to prevent the compiler
756                  * optimising this loop into a divmod call.
757                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
758                  */
759                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
760                 rq->age_stamp += period;
761                 rq->rt_avg /= 2;
762         }
763 }
764
765 #endif /* CONFIG_SMP */
766
767 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
768                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
769 /*
770  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
771  * node and @up when leaving it for the final time.
772  *
773  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
774  */
775 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
776                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
777 {
778         struct task_group *parent, *child;
779         int ret;
780
781         parent = from;
782
783 down:
784         ret = (*down)(parent, data);
785         if (ret)
786                 goto out;
787         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
788                 parent = child;
789                 goto down;
790
791 up:
792                 continue;
793         }
794         ret = (*up)(parent, data);
795         if (ret || parent == from)
796                 goto out;
797
798         child = parent;
799         parent = parent->parent;
800         if (parent)
801                 goto up;
802 out:
803         return ret;
804 }
805
806 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
807 {
808         return 0;
809 }
810 #endif
811
812 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
813 {
814         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
815         struct load_weight *load = &p->se.load;
816
817         /*
818          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
819          */
820         if (idle_policy(p->policy)) {
821                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
822                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
823                 return;
824         }
825
826         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
827         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
828 }
829
830 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
831 {
832         update_rq_clock(rq);
833         sched_info_queued(rq, p);
834         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
835 }
836
837 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
838 {
839         update_rq_clock(rq);
840         sched_info_dequeued(rq, p);
841         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
842 }
843
844 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
845 {
846         if (task_contributes_to_load(p))
847                 rq->nr_uninterruptible--;
848
849         enqueue_task(rq, p, flags);
850 }
851
852 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
853 {
854         if (task_contributes_to_load(p))
855                 rq->nr_uninterruptible++;
856
857         dequeue_task(rq, p, flags);
858 }
859
860 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
861 {
862 /*
863  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
864  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
865  */
866 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
867         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
868 #endif
869 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
870         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
871
872         /*
873          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
874          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
875          * {soft,}irq region.
876          *
877          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
878          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
879          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
880          * monotonic.
881          *
882          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
883          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
884          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
885          * atomic ops.
886          */
887         if (irq_delta > delta)
888                 irq_delta = delta;
889
890         rq->prev_irq_time += irq_delta;
891         delta -= irq_delta;
892 #endif
893 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
894         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
895                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
896                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
897
898                 if (unlikely(steal > delta))
899                         steal = delta;
900
901                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
902                 delta -= steal;
903         }
904 #endif
905
906         rq->clock_task += delta;
907
908 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
909         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
910                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
911 #endif
912 }
913
914 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
915 {
916         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
917         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
918
919         if (stop) {
920                 /*
921                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
922                  * userspace knows about and won't get confused about.
923                  *
924                  * Also, it will make PI more or less work without too
925                  * much confusion -- but then, stop work should not
926                  * rely on PI working anyway.
927                  */
928                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
929
930                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
931         }
932
933         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
934
935         if (old_stop) {
936                 /*
937                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
938                  * it can die in pieces.
939                  */
940                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
941         }
942 }
943
944 /*
945  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
946  */
947 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
948 {
949         return p->static_prio;
950 }
951
952 /*
953  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
954  * without taking RT-inheritance into account. Might be
955  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
956  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
957  * estimator recalculates.
958  */
959 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
960 {
961         int prio;
962
963         if (task_has_dl_policy(p))
964                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
965         else if (task_has_rt_policy(p))
966                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
967         else
968                 prio = __normal_prio(p);
969         return prio;
970 }
971
972 /*
973  * Calculate the current priority, i.e. the priority
974  * taken into account by the scheduler. This value might
975  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
976  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
977  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
978  */
979 static int effective_prio(struct task_struct *p)
980 {
981         p->normal_prio = normal_prio(p);
982         /*
983          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
984          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
985          * to the normal priority:
986          */
987         if (!rt_prio(p->prio))
988                 return p->normal_prio;
989         return p->prio;
990 }
991
992 /**
993  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
994  * @p: the task in question.
995  *
996  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
997  */
998 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
999 {
1000         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1001 }
1002
1003 /*
1004  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1005  * use the balance_callback list if you want balancing.
1006  *
1007  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1008  * balance_callback().
1009  */
1010 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1011                                        const struct sched_class *prev_class,
1012                                        int oldprio)
1013 {
1014         if (prev_class != p->sched_class) {
1015                 if (prev_class->switched_from)
1016                         prev_class->switched_from(rq, p);
1017
1018                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1019         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1020                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1021 }
1022
1023 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1024 {
1025         const struct sched_class *class;
1026
1027         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1028                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1029         } else {
1030                 for_each_class(class) {
1031                         if (class == rq->curr->sched_class)
1032                                 break;
1033                         if (class == p->sched_class) {
1034                                 resched_curr(rq);
1035                                 break;
1036                         }
1037                 }
1038         }
1039
1040         /*
1041          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1042          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1043          */
1044         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1045                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1046 }
1047
1048 #ifdef CONFIG_SMP
1049 /*
1050  * This is how migration works:
1051  *
1052  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1053  *    stop_one_cpu().
1054  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1055  *    off the CPU)
1056  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1057  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1058  *    it and puts it into the right queue.
1059  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1060  *    is done.
1061  */
1062
1063 /*
1064  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1065  *
1066  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1067  */
1068 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1069 {
1070         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1071
1072         dequeue_task(rq, p, 0);
1073         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1074         set_task_cpu(p, new_cpu);
1075         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1076
1077         rq = cpu_rq(new_cpu);
1078
1079         raw_spin_lock(&rq->lock);
1080         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1081         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1082         enqueue_task(rq, p, 0);
1083         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1084
1085         return rq;
1086 }
1087
1088 struct migration_arg {
1089         struct task_struct *task;
1090         int dest_cpu;
1091 };
1092
1093 /*
1094  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1095  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1096  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1097  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1098  *
1099  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1100  * as the task is no longer on this CPU.
1101  */
1102 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1103 {
1104         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1105                 return rq;
1106
1107         /* Affinity changed (again). */
1108         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1109                 return rq;
1110
1111         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1112
1113         return rq;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1118  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1119  * 'pushing' onto another runqueue.
1120  */
1121 static int migration_cpu_stop(void *data)
1122 {
1123         struct migration_arg *arg = data;
1124         struct task_struct *p = arg->task;
1125         struct rq *rq = this_rq();
1126
1127         /*
1128          * The original target cpu might have gone down and we might
1129          * be on another cpu but it doesn't matter.
1130          */
1131         local_irq_disable();
1132         /*
1133          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1134          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1135          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1136          */
1137         sched_ttwu_pending();
1138
1139         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1140         raw_spin_lock(&rq->lock);
1141         /*
1142          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1143          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1144          * we're holding p->pi_lock.
1145          */
1146         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1147                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1148         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1149         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1150
1151         local_irq_enable();
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 /*
1156  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1157  * actually call this function.
1158  */
1159 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1160 {
1161         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1162         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1163 }
1164
1165 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1166 {
1167         struct rq *rq = task_rq(p);
1168         bool queued, running;
1169
1170         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1171
1172         queued = task_on_rq_queued(p);
1173         running = task_current(rq, p);
1174
1175         if (queued) {
1176                 /*
1177                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1178                  * holding rq->lock.
1179                  */
1180                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1181                 dequeue_task(rq, p, 0);
1182         }
1183         if (running)
1184                 put_prev_task(rq, p);
1185
1186         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1187
1188         if (running)
1189                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1190         if (queued)
1191                 enqueue_task(rq, p, 0);
1192 }
1193
1194 /*
1195  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1196  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1197  * is removed from the allowed bitmask.
1198  *
1199  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1200  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1201  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1202  */
1203 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1204                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1205 {
1206         unsigned long flags;
1207         struct rq *rq;
1208         unsigned int dest_cpu;
1209         int ret = 0;
1210
1211         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1212
1213         /*
1214          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1215          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1216          */
1217         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1218                 ret = -EINVAL;
1219                 goto out;
1220         }
1221
1222         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1223                 goto out;
1224
1225         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1226                 ret = -EINVAL;
1227                 goto out;
1228         }
1229
1230         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1231
1232         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1233         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1234                 goto out;
1235
1236         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1237         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1238                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1239                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1240                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1241                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1242                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1243                 return 0;
1244         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1245                 /*
1246                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1247                  * afterwards anyway.
1248                  */
1249                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1250                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1251                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1252         }
1253 out:
1254         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1255
1256         return ret;
1257 }
1258
1259 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1260 {
1261         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1262 }
1263 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1264
1265 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1266 {
1267 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1268         /*
1269          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1270          * ttwu() will sort out the placement.
1271          */
1272         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1273                         !p->on_rq);
1274
1275 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1276         /*
1277          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1278          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1279          *
1280          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1281          * see task_group().
1282          *
1283          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1284          * task_rq_lock().
1285          */
1286         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1287                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1288 #endif
1289 #endif
1290
1291         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1292
1293         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1294                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1295                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1296                 p->se.nr_migrations++;
1297                 perf_event_task_migrate(p);
1298         }
1299
1300         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1301 }
1302
1303 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1304 {
1305         if (task_on_rq_queued(p)) {
1306                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1307
1308                 src_rq = task_rq(p);
1309                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1310
1311                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1312                 set_task_cpu(p, cpu);
1313                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1314                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1315         } else {
1316                 /*
1317                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1318                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1319                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1320                  */
1321                 p->wake_cpu = cpu;
1322         }
1323 }
1324
1325 struct migration_swap_arg {
1326         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1327         int src_cpu, dst_cpu;
1328 };
1329
1330 static int migrate_swap_stop(void *data)
1331 {
1332         struct migration_swap_arg *arg = data;
1333         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1334         int ret = -EAGAIN;
1335
1336         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1337         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1338
1339         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1340                         &arg->dst_task->pi_lock);
1341         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1342         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1343                 goto unlock;
1344
1345         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1346                 goto unlock;
1347
1348         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1349                 goto unlock;
1350
1351         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1352                 goto unlock;
1353
1354         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1355         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1356
1357         ret = 0;
1358
1359 unlock:
1360         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1361         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1362         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1363
1364         return ret;
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Cross migrate two tasks
1369  */
1370 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1371 {
1372         struct migration_swap_arg arg;
1373         int ret = -EINVAL;
1374
1375         arg = (struct migration_swap_arg){
1376                 .src_task = cur,
1377                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1378                 .dst_task = p,
1379                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1380         };
1381
1382         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1383                 goto out;
1384
1385         /*
1386          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1387          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1388          */
1389         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1390                 goto out;
1391
1392         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1393                 goto out;
1394
1395         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1396                 goto out;
1397
1398         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1399         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1400
1401 out:
1402         return ret;
1403 }
1404
1405 /*
1406  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1407  *
1408  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1409  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1410  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1411  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1412  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1413  * @p has remained unscheduled the whole time.
1414  *
1415  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1416  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1417  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1418  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1419  * waiting to become inactive.
1420  */
1421 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1422 {
1423         unsigned long flags;
1424         int running, queued;
1425         unsigned long ncsw;
1426         struct rq *rq;
1427
1428         for (;;) {
1429                 /*
1430                  * We do the initial early heuristics without holding
1431                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1432                  * the runqueue lock when things look like they will
1433                  * work out!
1434                  */
1435                 rq = task_rq(p);
1436
1437                 /*
1438                  * If the task is actively running on another CPU
1439                  * still, just relax and busy-wait without holding
1440                  * any locks.
1441                  *
1442                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1443                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1444                  * But we don't care, since "task_running()" will
1445                  * return false if the runqueue has changed and p
1446                  * is actually now running somewhere else!
1447                  */
1448                 while (task_running(rq, p)) {
1449                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1450                                 return 0;
1451                         cpu_relax();
1452                 }
1453
1454                 /*
1455                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1456                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1457                  * just go back and repeat.
1458                  */
1459                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1460                 trace_sched_wait_task(p);
1461                 running = task_running(rq, p);
1462                 queued = task_on_rq_queued(p);
1463                 ncsw = 0;
1464                 if (!match_state || p->state == match_state)
1465                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1466                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1467
1468                 /*
1469                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1470                  */
1471                 if (unlikely(!ncsw))
1472                         break;
1473
1474                 /*
1475                  * Was it really running after all now that we
1476                  * checked with the proper locks actually held?
1477                  *
1478                  * Oops. Go back and try again..
1479                  */
1480                 if (unlikely(running)) {
1481                         cpu_relax();
1482                         continue;
1483                 }
1484
1485                 /*
1486                  * It's not enough that it's not actively running,
1487                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1488                  * preempted!
1489                  *
1490                  * So if it was still runnable (but just not actively
1491                  * running right now), it's preempted, and we should
1492                  * yield - it could be a while.
1493                  */
1494                 if (unlikely(queued)) {
1495                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1496
1497                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1498                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1499                         continue;
1500                 }
1501
1502                 /*
1503                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1504                  * runnable, which means that it will never become
1505                  * running in the future either. We're all done!
1506                  */
1507                 break;
1508         }
1509
1510         return ncsw;
1511 }
1512
1513 /***
1514  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1515  * @p: the to-be-kicked thread
1516  *
1517  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1518  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1519  *
1520  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1521  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1522  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1523  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1524  * achieved as well.
1525  */
1526 void kick_process(struct task_struct *p)
1527 {
1528         int cpu;
1529
1530         preempt_disable();
1531         cpu = task_cpu(p);
1532         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1533                 smp_send_reschedule(cpu);
1534         preempt_enable();
1535 }
1536 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1537
1538 /*
1539  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1540  */
1541 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1542 {
1543         int nid = cpu_to_node(cpu);
1544         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1545         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1546         int dest_cpu;
1547
1548         /*
1549          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1550          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1551          * select the cpu on the other node.
1552          */
1553         if (nid != -1) {
1554                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1555
1556                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1557                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1558                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1559                                 continue;
1560                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1561                                 continue;
1562                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1563                                 return dest_cpu;
1564                 }
1565         }
1566
1567         for (;;) {
1568                 /* Any allowed, online CPU? */
1569                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1570                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1571                                 continue;
1572                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1573                                 continue;
1574                         goto out;
1575                 }
1576
1577                 switch (state) {
1578                 case cpuset:
1579                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1580                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1581                         state = possible;
1582                         break;
1583
1584                 case possible:
1585                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1586                         state = fail;
1587                         break;
1588
1589                 case fail:
1590                         BUG();
1591                         break;
1592                 }
1593         }
1594
1595 out:
1596         if (state != cpuset) {
1597                 /*
1598                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1599                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1600                  * leave kernel.
1601                  */
1602                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1603                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1604                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1605                 }
1606         }
1607
1608         return dest_cpu;
1609 }
1610
1611 /*
1612  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1613  */
1614 static inline
1615 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1616 {
1617         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1618
1619         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1620                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1621
1622         /*
1623          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1624          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1625          * cpu.
1626          *
1627          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1628          *
1629          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1630          *   not worry about this generic constraint ]
1631          */
1632         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1633                      !cpu_online(cpu)))
1634                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1635
1636         return cpu;
1637 }
1638
1639 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1640 {
1641         s64 diff = sample - *avg;
1642         *avg += diff >> 3;
1643 }
1644
1645 #else
1646
1647 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1648                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1649 {
1650         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1651 }
1652
1653 #endif /* CONFIG_SMP */
1654
1655 static void
1656 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1657 {
1658 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1659         struct rq *rq = this_rq();
1660
1661 #ifdef CONFIG_SMP
1662         int this_cpu = smp_processor_id();
1663
1664         if (cpu == this_cpu) {
1665                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1666                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1667         } else {
1668                 struct sched_domain *sd;
1669
1670                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1671                 rcu_read_lock();
1672                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1673                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1674                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1675                                 break;
1676                         }
1677                 }
1678                 rcu_read_unlock();
1679         }
1680
1681         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1682                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1683
1684 #endif /* CONFIG_SMP */
1685
1686         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1687         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1688
1689         if (wake_flags & WF_SYNC)
1690                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1691
1692 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1693 }
1694
1695 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1696 {
1697         activate_task(rq, p, en_flags);
1698         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1699
1700         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1701         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1702                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1703 }
1704
1705 /*
1706  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1707  */
1708 static void
1709 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1710 {
1711         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1712         p->state = TASK_RUNNING;
1713         trace_sched_wakeup(p);
1714
1715 #ifdef CONFIG_SMP
1716         if (p->sched_class->task_woken) {
1717                 /*
1718                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1719                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1720                  */
1721                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1722                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1723                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1724         }
1725
1726         if (rq->idle_stamp) {
1727                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1728                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1729
1730                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1731
1732                 if (rq->avg_idle > max)
1733                         rq->avg_idle = max;
1734
1735                 rq->idle_stamp = 0;
1736         }
1737 #endif
1738 }
1739
1740 static void
1741 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1742 {
1743         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1744
1745 #ifdef CONFIG_SMP
1746         if (p->sched_contributes_to_load)
1747                 rq->nr_uninterruptible--;
1748 #endif
1749
1750         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1751         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1752 }
1753
1754 /*
1755  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1756  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1757  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1758  * the task is still ->on_rq.
1759  */
1760 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1761 {
1762         struct rq *rq;
1763         int ret = 0;
1764
1765         rq = __task_rq_lock(p);
1766         if (task_on_rq_queued(p)) {
1767                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1768                 update_rq_clock(rq);
1769                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1770                 ret = 1;
1771         }
1772         __task_rq_unlock(rq);
1773
1774         return ret;
1775 }
1776
1777 #ifdef CONFIG_SMP
1778 void sched_ttwu_pending(void)
1779 {
1780         struct rq *rq = this_rq();
1781         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1782         struct task_struct *p;
1783         unsigned long flags;
1784
1785         if (!llist)
1786                 return;
1787
1788         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1789         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1790
1791         while (llist) {
1792                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1793                 llist = llist_next(llist);
1794                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1795         }
1796
1797         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1798         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1799 }
1800
1801 void scheduler_ipi(void)
1802 {
1803         /*
1804          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1805          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1806          * this IPI.
1807          */
1808         preempt_fold_need_resched();
1809
1810         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1811                 return;
1812
1813         /*
1814          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1815          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1816          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1817          * we do call them.
1818          *
1819          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1820          * properly.
1821          *
1822          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1823          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1824          * somewhat pessimize the simple resched case.
1825          */
1826         irq_enter();
1827         sched_ttwu_pending();
1828
1829         /*
1830          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1831          */
1832         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1833                 this_rq()->idle_balance = 1;
1834                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1835         }
1836         irq_exit();
1837 }
1838
1839 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1840 {
1841         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1842
1843         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1844                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1845                         smp_send_reschedule(cpu);
1846                 else
1847                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1848         }
1849 }
1850
1851 void wake_up_if_idle(int cpu)
1852 {
1853         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1854         unsigned long flags;
1855
1856         rcu_read_lock();
1857
1858         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1859                 goto out;
1860
1861         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1862                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1863         } else {
1864                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1865                 if (is_idle_task(rq->curr))
1866                         smp_send_reschedule(cpu);
1867                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1868                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1869         }
1870
1871 out:
1872         rcu_read_unlock();
1873 }
1874
1875 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1876 {
1877         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1878 }
1879 #endif /* CONFIG_SMP */
1880
1881 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1882 {
1883         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1884
1885 #if defined(CONFIG_SMP)
1886         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1887                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1888                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1889                 return;
1890         }
1891 #endif
1892
1893         raw_spin_lock(&rq->lock);
1894         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1895         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1896         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1897         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1898 }
1899
1900 /**
1901  * try_to_wake_up - wake up a thread
1902  * @p: the thread to be awakened
1903  * @state: the mask of task states that can be woken
1904  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1905  *
1906  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1907  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1908  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1909  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1910  * runnable without the overhead of this.
1911  *
1912  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1913  * or @state didn't match @p's state.
1914  */
1915 static int
1916 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1917 {
1918         unsigned long flags;
1919         int cpu, success = 0;
1920
1921         /*
1922          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1923          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1924          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1925          * set_current_state() the waiting thread does.
1926          */
1927         smp_mb__before_spinlock();
1928         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1929         if (!(p->state & state))
1930                 goto out;
1931
1932         trace_sched_waking(p);
1933
1934         success = 1; /* we're going to change ->state */
1935         cpu = task_cpu(p);
1936
1937         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1938                 goto stat;
1939
1940 #ifdef CONFIG_SMP
1941         /*
1942          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1943          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1944          */
1945         while (p->on_cpu)
1946                 cpu_relax();
1947         /*
1948          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1949          */
1950         smp_rmb();
1951
1952         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1953         p->state = TASK_WAKING;
1954
1955         if (p->sched_class->task_waking)
1956                 p->sched_class->task_waking(p);
1957
1958         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1959         if (task_cpu(p) != cpu) {
1960                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1961                 set_task_cpu(p, cpu);
1962         }
1963 #endif /* CONFIG_SMP */
1964
1965         ttwu_queue(p, cpu);
1966 stat:
1967         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1968 out:
1969         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1970
1971         return success;
1972 }
1973
1974 /**
1975  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1976  * @p: the thread to be awakened
1977  *
1978  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1979  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1980  * the current task.
1981  */
1982 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1983 {
1984         struct rq *rq = task_rq(p);
1985
1986         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1987             WARN_ON_ONCE(p == current))
1988                 return;
1989
1990         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1991
1992         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1993                 /*
1994                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1995                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1996                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1997                  * not yet picked a replacement task.
1998                  */
1999                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2000                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2001                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2002                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2003                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2004         }
2005
2006         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2007                 goto out;
2008
2009         trace_sched_waking(p);
2010
2011         if (!task_on_rq_queued(p))
2012                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2013
2014         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2015         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2016 out:
2017         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2018 }
2019
2020 /**
2021  * wake_up_process - Wake up a specific process
2022  * @p: The process to be woken up.
2023  *
2024  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2025  * processes.
2026  *
2027  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2028  *
2029  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2030  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2031  */
2032 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2033 {
2034         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
2035         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2036 }
2037 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2038
2039 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2040 {
2041         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2046  */
2047 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2048 {
2049         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2050
2051         dl_se->dl_runtime = 0;
2052         dl_se->dl_deadline = 0;
2053         dl_se->dl_period = 0;
2054         dl_se->flags = 0;
2055         dl_se->dl_bw = 0;
2056
2057         dl_se->dl_throttled = 0;
2058         dl_se->dl_new = 1;
2059         dl_se->dl_yielded = 0;
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2064  * p is forked by current.
2065  *
2066  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2067  */
2068 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2069 {
2070         p->on_rq                        = 0;
2071
2072         p->se.on_rq                     = 0;
2073         p->se.exec_start                = 0;
2074         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2075         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2076         p->se.nr_migrations             = 0;
2077         p->se.vruntime                  = 0;
2078         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2079
2080 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2081         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2082 #endif
2083
2084         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2085         init_dl_task_timer(&p->dl);
2086         __dl_clear_params(p);
2087
2088         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2089
2090 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2091         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2092 #endif
2093
2094 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2095         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2096                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2097                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2098         }
2099
2100         if (clone_flags & CLONE_VM)
2101                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2102         else
2103                 p->numa_preferred_nid = -1;
2104
2105         p->node_stamp = 0ULL;
2106         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2107         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2108         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2109         p->numa_faults = NULL;
2110         p->last_task_numa_placement = 0;
2111         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2112
2113         p->numa_group = NULL;
2114 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2115 }
2116
2117 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2118
2119 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2120
2121 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2122 {
2123         if (enabled)
2124                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2125         else
2126                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2127 }
2128
2129 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2130 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2131                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2132 {
2133         struct ctl_table t;
2134         int err;
2135         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2136
2137         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2138                 return -EPERM;
2139
2140         t = *table;
2141         t.data = &state;
2142         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2143         if (err < 0)
2144                 return err;
2145         if (write)
2146                 set_numabalancing_state(state);
2147         return err;
2148 }
2149 #endif
2150 #endif
2151
2152 /*
2153  * fork()/clone()-time setup:
2154  */
2155 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2156 {
2157         unsigned long flags;
2158         int cpu = get_cpu();
2159
2160         __sched_fork(clone_flags, p);
2161         /*
2162          * We mark the process as running here. This guarantees that
2163          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2164          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2165          */
2166         p->state = TASK_RUNNING;
2167
2168         /*
2169          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2170          */
2171         p->prio = current->normal_prio;
2172
2173         /*
2174          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2175          */
2176         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2177                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2178                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2179                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2180                         p->rt_priority = 0;
2181                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2182                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2183
2184                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2185                 set_load_weight(p);
2186
2187                 /*
2188                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2189                  * fulfilled its duty:
2190                  */
2191                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2192         }
2193
2194         if (dl_prio(p->prio)) {
2195                 put_cpu();
2196                 return -EAGAIN;
2197         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2198                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2199         } else {
2200                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2201         }
2202
2203         if (p->sched_class->task_fork)
2204                 p->sched_class->task_fork(p);
2205
2206         /*
2207          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2208          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2209          * is ran before sched_fork().
2210          *
2211          * Silence PROVE_RCU.
2212          */
2213         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2214         set_task_cpu(p, cpu);
2215         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2216
2217 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2218         if (likely(sched_info_on()))
2219                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2220 #endif
2221 #if defined(CONFIG_SMP)
2222         p->on_cpu = 0;
2223 #endif
2224         init_task_preempt_count(p);
2225 #ifdef CONFIG_SMP
2226         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2227         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2228 #endif
2229
2230         put_cpu();
2231         return 0;
2232 }
2233
2234 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2235 {
2236         if (runtime == RUNTIME_INF)
2237                 return 1ULL << 20;
2238
2239         /*
2240          * Doing this here saves a lot of checks in all
2241          * the calling paths, and returning zero seems
2242          * safe for them anyway.
2243          */
2244         if (period == 0)
2245                 return 0;
2246
2247         return div64_u64(runtime << 20, period);
2248 }
2249
2250 #ifdef CONFIG_SMP
2251 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2252 {
2253         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2254                          "sched RCU must be held");
2255         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2256 }
2257
2258 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2259 {
2260         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2261         int cpus = 0;
2262
2263         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2264                          "sched RCU must be held");
2265         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2266                 cpus++;
2267
2268         return cpus;
2269 }
2270 #else
2271 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2272 {
2273         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2274 }
2275
2276 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2277 {
2278         return 1;
2279 }
2280 #endif
2281
2282 /*
2283  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2284  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2285  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2286  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2287  *
2288  * This function is called while holding p's rq->lock.
2289  *
2290  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2291  * __setparam_dl().
2292  */
2293 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2294                        const struct sched_attr *attr)
2295 {
2296
2297         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2298         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2299         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2300         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2301         int cpus, err = -1;
2302
2303         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2304                 return 0;
2305
2306         /*
2307          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2308          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2309          * allocated bandwidth of the container.
2310          */
2311         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2312         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2313         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2314             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2315                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2316                 err = 0;
2317         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2318                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2319                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2320                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2321                 err = 0;
2322         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2323                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2324                 err = 0;
2325         }
2326         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2327
2328         return err;
2329 }
2330
2331 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2332
2333 /*
2334  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2335  *
2336  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2337  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2338  * on the runqueue and wakes it.
2339  */
2340 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2341 {
2342         unsigned long flags;
2343         struct rq *rq;
2344
2345         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2346         /* Initialize new task's runnable average */
2347         init_entity_runnable_average(&p->se);
2348 #ifdef CONFIG_SMP
2349         /*
2350          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2351          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2352          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2353          */
2354         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2355 #endif
2356
2357         rq = __task_rq_lock(p);
2358         activate_task(rq, p, 0);
2359         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2360         trace_sched_wakeup_new(p);
2361         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2362 #ifdef CONFIG_SMP
2363         if (p->sched_class->task_woken)
2364                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2365 #endif
2366         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2367 }
2368
2369 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2370
2371 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2372
2373 void preempt_notifier_inc(void)
2374 {
2375         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2376 }
2377 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2378
2379 void preempt_notifier_dec(void)
2380 {
2381         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2382 }
2383 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2384
2385 /**
2386  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2387  * @notifier: notifier struct to register
2388  */
2389 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2390 {
2391         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2392                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2393
2394         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2395 }
2396 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2397
2398 /**
2399  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2400  * @notifier: notifier struct to unregister
2401  *
2402  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2403  */
2404 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2405 {
2406         hlist_del(&notifier->link);
2407 }
2408 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2409
2410 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2411 {
2412         struct preempt_notifier *notifier;
2413
2414         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2415                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2416 }
2417
2418 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2419 {
2420         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2421                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2422 }
2423
2424 static void
2425 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2426                                    struct task_struct *next)
2427 {
2428         struct preempt_notifier *notifier;
2429
2430         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2431                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2432 }
2433
2434 static __always_inline void
2435 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2436                                  struct task_struct *next)
2437 {
2438         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2439                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2440 }
2441
2442 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2443
2444 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2445 {
2446 }
2447
2448 static inline void
2449 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2450                                  struct task_struct *next)
2451 {
2452 }
2453
2454 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2455
2456 /**
2457  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2458  * @rq: the runqueue preparing to switch
2459  * @prev: the current task that is being switched out
2460  * @next: the task we are going to switch to.
2461  *
2462  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2463  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2464  * switch.
2465  *
2466  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2467  * hooks.
2468  */
2469 static inline void
2470 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2471                     struct task_struct *next)
2472 {
2473         sched_info_switch(rq, prev, next);
2474         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2475         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2476         prepare_lock_switch(rq, next);
2477         prepare_arch_switch(next);
2478 }
2479
2480 /**
2481  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2482  * @prev: the thread we just switched away from.
2483  *
2484  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2485  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2486  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2487  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2488  *
2489  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2490  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2491  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2492  * details.)
2493  *
2494  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2495  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2496  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2497  * because prev may have moved to another CPU.
2498  */
2499 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2500         __releases(rq->lock)
2501 {
2502         struct rq *rq = this_rq();
2503         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2504         long prev_state;
2505
2506         /*
2507          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2508          * because it left us after:
2509          *
2510          *      schedule()
2511          *        preempt_disable();                    // 1
2512          *        __schedule()
2513          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2514          *
2515          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2516          */
2517
2518         rq->prev_mm = NULL;
2519
2520         /*
2521          * A task struct has one reference for the use as "current".
2522          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2523          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2524          * the scheduled task must drop that reference.
2525          *
2526          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2527          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2528          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2529          * transition, resulting in a double drop.
2530          */
2531         prev_state = prev->state;
2532         vtime_task_switch(prev);
2533         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2534         finish_lock_switch(rq, prev);
2535         finish_arch_post_lock_switch();
2536
2537         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2538         if (mm)
2539                 mmdrop(mm);
2540         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2541                 if (prev->sched_class->task_dead)
2542                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2543
2544                 /*
2545                  * Remove function-return probe instances associated with this
2546                  * task and put them back on the free list.
2547                  */
2548                 kprobe_flush_task(prev);
2549                 put_task_struct(prev);
2550         }
2551
2552         tick_nohz_task_switch();
2553         return rq;
2554 }
2555
2556 #ifdef CONFIG_SMP
2557
2558 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2559 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2560 {
2561         struct callback_head *head, *next;
2562         void (*func)(struct rq *rq);
2563         unsigned long flags;
2564
2565         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2566         head = rq->balance_callback;
2567         rq->balance_callback = NULL;
2568         while (head) {
2569                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2570                 next = head->next;
2571                 head->next = NULL;
2572                 head = next;
2573
2574                 func(rq);
2575         }
2576         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2577 }
2578
2579 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2580 {
2581         if (unlikely(rq->balance_callback))
2582                 __balance_callback(rq);
2583 }
2584
2585 #else
2586
2587 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2588 {
2589 }
2590
2591 #endif
2592
2593 /**
2594  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2595  * @prev: the thread we just switched away from.
2596  */
2597 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2598         __releases(rq->lock)
2599 {
2600         struct rq *rq;
2601
2602         /*
2603          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2604          * finish_task_switch() for details.
2605          *
2606          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2607          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2608          * PREEMPT_COUNT kernels).
2609          */
2610
2611         rq = finish_task_switch(prev);
2612         balance_callback(rq);
2613         preempt_enable();
2614
2615         if (current->set_child_tid)
2616                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2617 }
2618
2619 /*
2620  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2621  */
2622 static inline struct rq *
2623 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2624                struct task_struct *next)
2625 {
2626         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2627
2628         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2629
2630         mm = next->mm;
2631         oldmm = prev->active_mm;
2632         /*
2633          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2634          * combine the page table reload and the switch backend into
2635          * one hypercall.
2636          */
2637         arch_start_context_switch(prev);
2638
2639         if (!mm) {
2640                 next->active_mm = oldmm;
2641                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2642                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2643         } else
2644                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2645
2646         if (!prev->mm) {
2647                 prev->active_mm = NULL;
2648                 rq->prev_mm = oldmm;
2649         }
2650         /*
2651          * Since the runqueue lock will be released by the next
2652          * task (which is an invalid locking op but in the case
2653          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2654          * do an early lockdep release here:
2655          */
2656         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2657         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2658
2659         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2660         switch_to(prev, next, prev);
2661         barrier();
2662
2663         return finish_task_switch(prev);
2664 }
2665
2666 /*
2667  * nr_running and nr_context_switches:
2668  *
2669  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2670  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2671  */
2672 unsigned long nr_running(void)
2673 {
2674         unsigned long i, sum = 0;
2675
2676         for_each_online_cpu(i)
2677                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2678
2679         return sum;
2680 }
2681
2682 /*
2683  * Check if only the current task is running on the cpu.
2684  *
2685  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2686  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2687  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2688  *
2689  * - from a non-preemptable section (of course)
2690  *
2691  * - from a thread that is bound to a single CPU
2692  *
2693  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2694  */
2695 bool single_task_running(void)
2696 {
2697         return raw_rq()->nr_running == 1;
2698 }
2699 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2700
2701 unsigned long long nr_context_switches(void)
2702 {
2703         int i;
2704         unsigned long long sum = 0;
2705
2706         for_each_possible_cpu(i)
2707                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2708
2709         return sum;
2710 }
2711
2712 unsigned long nr_iowait(void)
2713 {
2714         unsigned long i, sum = 0;
2715
2716         for_each_possible_cpu(i)
2717                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2718
2719         return sum;
2720 }
2721
2722 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2723 {
2724         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2725         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2726 }
2727
2728 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2729 {
2730         struct rq *rq = this_rq();
2731         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2732         *load = rq->load.weight;
2733 }
2734
2735 #ifdef CONFIG_SMP
2736
2737 /*
2738  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2739  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2740  */
2741 void sched_exec(void)
2742 {
2743         struct task_struct *p = current;
2744         unsigned long flags;
2745         int dest_cpu;
2746
2747         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2748         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2749         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2750                 goto unlock;
2751
2752         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2753                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2754
2755                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2756                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2757                 return;
2758         }
2759 unlock:
2760         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2761 }
2762
2763 #endif
2764
2765 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2766 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2767
2768 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2769 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2770
2771 /*
2772  * Return accounted runtime for the task.
2773  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2774  * pending runtime that have not been accounted yet.
2775  */
2776 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2777 {
2778         unsigned long flags;
2779         struct rq *rq;
2780         u64 ns;
2781
2782 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2783         /*
2784          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2785          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2786          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2787          *
2788          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2789          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2790          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2791          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2792          * been accounted, so we're correct here as well.
2793          */
2794         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2795                 return p->se.sum_exec_runtime;
2796 #endif
2797
2798         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2799         /*
2800          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2801          * project cycles that may never be accounted to this
2802          * thread, breaking clock_gettime().
2803          */
2804         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2805                 update_rq_clock(rq);
2806                 p->sched_class->update_curr(rq);
2807         }
2808         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2809         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2810
2811         return ns;
2812 }
2813
2814 /*
2815  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2816  * We call it with interrupts disabled.
2817  */
2818 void scheduler_tick(void)
2819 {
2820         int cpu = smp_processor_id();
2821         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2822         struct task_struct *curr = rq->curr;
2823
2824         sched_clock_tick();
2825
2826         raw_spin_lock(&rq->lock);
2827         update_rq_clock(rq);
2828         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2829         update_cpu_load_active(rq);
2830         calc_global_load_tick(rq);
2831         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2832
2833         perf_event_task_tick();
2834
2835 #ifdef CONFIG_SMP
2836         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2837         trigger_load_balance(rq);
2838 #endif
2839         rq_last_tick_reset(rq);
2840 }
2841
2842 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2843 /**
2844  * scheduler_tick_max_deferment
2845  *
2846  * Keep at least one tick per second when a single
2847  * active task is running because the scheduler doesn't
2848  * yet completely support full dynticks environment.
2849  *
2850  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2851  * balancing, etc... continue to move forward, even
2852  * with a very low granularity.
2853  *
2854  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2855  */
2856 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2857 {
2858         struct rq *rq = this_rq();
2859         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2860
2861         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2862
2863         if (time_before_eq(next, now))
2864                 return 0;
2865
2866         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2867 }
2868 #endif
2869
2870 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2871 {
2872         if (in_lock_functions(addr)) {
2873                 addr = CALLER_ADDR2;
2874                 if (in_lock_functions(addr))
2875                         addr = CALLER_ADDR3;
2876         }
2877         return addr;
2878 }
2879
2880 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2881                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2882
2883 void preempt_count_add(int val)
2884 {
2885 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2886         /*
2887          * Underflow?
2888          */
2889         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2890                 return;
2891 #endif
2892         __preempt_count_add(val);
2893 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2894         /*
2895          * Spinlock count overflowing soon?
2896          */
2897         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2898                                 PREEMPT_MASK - 10);
2899 #endif
2900         if (preempt_count() == val) {
2901                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2902 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2903                 current->preempt_disable_ip = ip;
2904 #endif
2905                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2906         }
2907 }
2908 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2909 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2910
2911 void preempt_count_sub(int val)
2912 {
2913 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2914         /*
2915          * Underflow?
2916          */
2917         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2918                 return;
2919         /*
2920          * Is the spinlock portion underflowing?
2921          */
2922         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2923                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2924                 return;
2925 #endif
2926
2927         if (preempt_count() == val)
2928                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2929         __preempt_count_sub(val);
2930 }
2931 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2932 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2933
2934 #endif
2935
2936 /*
2937  * Print scheduling while atomic bug:
2938  */
2939 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2940 {
2941         if (oops_in_progress)
2942                 return;
2943
2944         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2945                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2946
2947         debug_show_held_locks(prev);
2948         print_modules();
2949         if (irqs_disabled())
2950                 print_irqtrace_events(prev);
2951 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2952         if (in_atomic_preempt_off()) {
2953                 pr_err("Preemption disabled at:");
2954                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2955                 pr_cont("\n");
2956         }
2957 #endif
2958         dump_stack();
2959         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2960 }
2961
2962 /*
2963  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2964  */
2965 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2966 {
2967 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2968         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2969 #endif
2970
2971         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
2972                 __schedule_bug(prev);
2973                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
2974         }
2975         rcu_sleep_check();
2976
2977         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2978
2979         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2980 }
2981
2982 /*
2983  * Pick up the highest-prio task:
2984  */
2985 static inline struct task_struct *
2986 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2987 {
2988         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2989         struct task_struct *p;
2990
2991         /*
2992          * Optimization: we know that if all tasks are in
2993          * the fair class we can call that function directly:
2994          */
2995         if (likely(prev->sched_class == class &&
2996                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2997                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2998                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2999                         goto again;
3000
3001                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3002                 if (unlikely(!p))
3003                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3004
3005                 return p;
3006         }
3007
3008 again:
3009         for_each_class(class) {
3010                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3011                 if (p) {
3012                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3013                                 goto again;
3014                         return p;
3015                 }
3016         }
3017
3018         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3019 }
3020
3021 /*
3022  * __schedule() is the main scheduler function.
3023  *
3024  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3025  *
3026  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3027  *
3028  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3029  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3030  *
3031  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3032  *      interrupt handler scheduler_tick().
3033  *
3034  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3035  *      task to the run-queue and that's it.
3036  *
3037  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3038  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3039  *      called on the nearest possible occasion:
3040  *
3041  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3042  *
3043  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3044  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3045  *           spin_unlock()!)
3046  *
3047  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3048  *           preemptible context
3049  *
3050  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3051  *         then at the next:
3052  *
3053  *          - cond_resched() call
3054  *          - explicit schedule() call
3055  *          - return from syscall or exception to user-space
3056  *          - return from interrupt-handler to user-space
3057  *
3058  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3059  */
3060 static void __sched __schedule(bool preempt)
3061 {
3062         struct task_struct *prev, *next;
3063         unsigned long *switch_count;
3064         struct rq *rq;
3065         int cpu;
3066
3067         cpu = smp_processor_id();
3068         rq = cpu_rq(cpu);
3069         rcu_note_context_switch();
3070         prev = rq->curr;
3071
3072         /*
3073          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3074          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3075          * inconsistent (higher) preempt count.
3076          *
3077          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3078          * about this.
3079          */
3080         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3081                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3082
3083         schedule_debug(prev);
3084
3085         if (sched_feat(HRTICK))
3086                 hrtick_clear(rq);
3087
3088         /*
3089          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3090          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3091          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3092          */
3093         smp_mb__before_spinlock();
3094         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3095         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3096
3097         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3098
3099         switch_count = &prev->nivcsw;
3100         if (!preempt && prev->state) {
3101                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3102                         prev->state = TASK_RUNNING;
3103                 } else {
3104                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3105                         prev->on_rq = 0;
3106
3107                         /*
3108                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3109                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3110                          * concurrency.
3111                          */
3112                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3113                                 struct task_struct *to_wakeup;
3114
3115                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3116                                 if (to_wakeup)
3117                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3118                         }
3119                 }
3120                 switch_count = &prev->nvcsw;
3121         }
3122
3123         if (task_on_rq_queued(prev))
3124                 update_rq_clock(rq);
3125
3126         next = pick_next_task(rq, prev);
3127         clear_tsk_need_resched(prev);
3128         clear_preempt_need_resched();
3129         rq->clock_skip_update = 0;
3130
3131         if (likely(prev != next)) {
3132                 rq->nr_switches++;
3133                 rq->curr = next;
3134                 ++*switch_count;
3135
3136                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3137                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3138                 cpu = cpu_of(rq);
3139         } else {
3140                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3141                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3142         }
3143
3144         balance_callback(rq);
3145 }
3146
3147 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3148 {
3149         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3150                 return;
3151         /*
3152          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3153          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3154          */
3155         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3156                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3157 }
3158
3159 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3160 {
3161         struct task_struct *tsk = current;
3162
3163         sched_submit_work(tsk);
3164         do {
3165                 preempt_disable();
3166                 __schedule(false);
3167                 sched_preempt_enable_no_resched();
3168         } while (need_resched());
3169 }
3170 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3171
3172 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3173 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3174 {
3175         /*
3176          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3177          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3178          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3179          * we find a better solution.
3180          *
3181          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3182          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3183          * too frequently to make sense yet.
3184          */
3185         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3186         schedule();
3187         exception_exit(prev_state);
3188 }
3189 #endif
3190
3191 /**
3192  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3193  *
3194  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3195  */
3196 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3197 {
3198         sched_preempt_enable_no_resched();
3199         schedule();
3200         preempt_disable();
3201 }
3202
3203 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3204 {
3205         do {
3206                 preempt_disable();
3207                 __schedule(true);
3208                 sched_preempt_enable_no_resched();
3209
3210                 /*
3211                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3212                  * between schedule and now.
3213                  */
3214         } while (need_resched());
3215 }
3216
3217 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3218 /*
3219  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3220  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3221  * occur there and call schedule directly.
3222  */
3223 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3224 {
3225         /*
3226          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3227          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3228          */
3229         if (likely(!preemptible()))
3230                 return;
3231
3232         preempt_schedule_common();
3233 }
3234 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3235 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3236
3237 /**
3238  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3239  *
3240  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3241  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3242  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3243  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3244  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3245  * to be called when the system is still in usermode.
3246  *
3247  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3248  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3249  * calling the scheduler.
3250  */
3251 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3252 {
3253         enum ctx_state prev_ctx;
3254
3255         if (likely(!preemptible()))
3256                 return;
3257
3258         do {
3259                 preempt_disable_notrace();
3260                 /*
3261                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3262                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3263                  * an infinite recursion.
3264                  */
3265                 prev_ctx = exception_enter();
3266                 __schedule(true);
3267                 exception_exit(prev_ctx);
3268
3269                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3270         } while (need_resched());
3271 }
3272 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3273
3274 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3275
3276 /*
3277  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3278  * off of irq context.
3279  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3280  * protect us against recursive calling from irq.
3281  */
3282 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3283 {
3284         enum ctx_state prev_state;
3285
3286         /* Catch callers which need to be fixed */
3287         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3288
3289         prev_state = exception_enter();
3290
3291         do {
3292                 preempt_disable();
3293                 local_irq_enable();
3294                 __schedule(true);
3295                 local_irq_disable();
3296                 sched_preempt_enable_no_resched();
3297         } while (need_resched());
3298
3299         exception_exit(prev_state);
3300 }
3301
3302 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3303                           void *key)
3304 {
3305         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3306 }
3307 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3308
3309 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3310
3311 /*
3312  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3313  * @p: task
3314  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3315  *
3316  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3317  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3318  *
3319  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3320  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3321  */
3322 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3323 {
3324         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3325         struct rq *rq;
3326         const struct sched_class *prev_class;
3327
3328         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3329
3330         rq = __task_rq_lock(p);
3331
3332         /*
3333          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3334          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3335          *
3336          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3337          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3338          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3339          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3340          * with interrupts disabled and will complete the lock
3341          * protected section without being interrupted. So there is no
3342          * real need to boost.
3343          */
3344         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3345                 WARN_ON(p != rq->curr);
3346                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3347                 goto out_unlock;
3348         }
3349
3350         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3351         oldprio = p->prio;
3352         prev_class = p->sched_class;
3353         queued = task_on_rq_queued(p);
3354         running = task_current(rq, p);
3355         if (queued)
3356                 dequeue_task(rq, p, 0);
3357         if (running)
3358                 put_prev_task(rq, p);
3359
3360         /*
3361          * Boosting condition are:
3362          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3363          *      --> -dl task blocks on mutex A
3364          *
3365          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3366          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3367          *          running task
3368          */
3369         if (dl_prio(prio)) {
3370                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3371                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3372                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3373                         p->dl.dl_boosted = 1;
3374                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3375                 } else
3376                         p->dl.dl_boosted = 0;
3377                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3378         } else if (rt_prio(prio)) {
3379                 if (dl_prio(oldprio))
3380                         p->dl.dl_boosted = 0;
3381                 if (oldprio < prio)
3382                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3383                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3384         } else {
3385                 if (dl_prio(oldprio))
3386                         p->dl.dl_boosted = 0;
3387                 if (rt_prio(oldprio))
3388                         p->rt.timeout = 0;
3389                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3390         }
3391
3392         p->prio = prio;
3393
3394         if (running)
3395                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3396         if (queued)
3397                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3398
3399         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3400 out_unlock:
3401         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3402         __task_rq_unlock(rq);
3403
3404         balance_callback(rq);
3405         preempt_enable();
3406 }
3407 #endif
3408
3409 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3410 {
3411         int old_prio, delta, queued;
3412         unsigned long flags;
3413         struct rq *rq;
3414
3415         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3416                 return;
3417         /*
3418          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3419          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3420          */
3421         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3422         /*
3423          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3424          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3425          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3426          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3427          */
3428         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3429                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3430                 goto out_unlock;
3431         }
3432         queued = task_on_rq_queued(p);
3433         if (queued)
3434                 dequeue_task(rq, p, 0);
3435
3436         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3437         set_load_weight(p);
3438         old_prio = p->prio;
3439         p->prio = effective_prio(p);
3440         delta = p->prio - old_prio;
3441
3442         if (queued) {
3443                 enqueue_task(rq, p, 0);
3444                 /*
3445                  * If the task increased its priority or is running and
3446                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3447                  */
3448                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3449                         resched_curr(rq);
3450         }
3451 out_unlock:
3452         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3453 }
3454 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3455
3456 /*
3457  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3458  * @p: task
3459  * @nice: nice value
3460  */
3461 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3462 {
3463         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3464         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3465
3466         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3467                 capable(CAP_SYS_NICE));
3468 }
3469
3470 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3471
3472 /*
3473  * sys_nice - change the priority of the current process.
3474  * @increment: priority increment
3475  *
3476  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3477  * does similar things.
3478  */
3479 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3480 {
3481         long nice, retval;
3482
3483         /*
3484          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3485          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3486          * and we have a single winner.
3487          */
3488         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3489         nice = task_nice(current) + increment;
3490
3491         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3492         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3493                 return -EPERM;
3494
3495         retval = security_task_setnice(current, nice);
3496         if (retval)
3497                 return retval;
3498
3499         set_user_nice(current, nice);
3500         return 0;
3501 }
3502
3503 #endif
3504
3505 /**
3506  * task_prio - return the priority value of a given task.
3507  * @p: the task in question.
3508  *
3509  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3510  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3511  * around 0, value goes from -16 to +15.
3512  */
3513 int task_prio(const struct task_struct *p)
3514 {
3515         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3516 }
3517
3518 /**
3519  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3520  * @cpu: the processor in question.
3521  *
3522  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3523  */
3524 int idle_cpu(int cpu)
3525 {
3526         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3527
3528         if (rq->curr != rq->idle)
3529                 return 0;
3530
3531         if (rq->nr_running)
3532                 return 0;
3533
3534 #ifdef CONFIG_SMP
3535         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3536                 return 0;
3537 #endif
3538
3539         return 1;
3540 }
3541
3542 /**
3543  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3544  * @cpu: the processor in question.
3545  *
3546  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3547  */
3548 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3549 {
3550         return cpu_rq(cpu)->idle;
3551 }
3552
3553 /**
3554  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3555  * @pid: the pid in question.
3556  *
3557  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3558  */
3559 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3560 {
3561         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3562 }
3563
3564 /*
3565  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3566  * SCHED_DEADLINE task.
3567  *
3568  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3569  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3570  * for the first time with its new policy.
3571  */
3572 static void
3573 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3574 {
3575         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3576
3577         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3578         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3579         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3580         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3581         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3582
3583         /*
3584          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3585          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3586          *
3587          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3588          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3589          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3590          * amount.
3591          *
3592          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3593          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3594          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3595          * before the current scheduling deadline.
3596          *
3597          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3598          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3599          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3600          * consume more than promised.
3601          */
3602 }
3603
3604 /*
3605  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3606  * it calls know not to change it.
3607  */
3608 #define SETPARAM_POLICY -1
3609
3610 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3611                 const struct sched_attr *attr)
3612 {
3613         int policy = attr->sched_policy;
3614
3615         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3616                 policy = p->policy;
3617
3618         p->policy = policy;
3619
3620         if (dl_policy(policy))
3621                 __setparam_dl(p, attr);
3622         else if (fair_policy(policy))
3623                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3624
3625         /*
3626          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3627          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3628          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3629          */
3630         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3631         p->normal_prio = normal_prio(p);
3632         set_load_weight(p);
3633 }
3634
3635 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3636 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3637                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3638 {
3639         __setscheduler_params(p, attr);
3640
3641         /*
3642          * Keep a potential priority boosting if called from
3643          * sched_setscheduler().
3644          */
3645         if (keep_boost)
3646                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3647         else
3648                 p->prio = normal_prio(p);
3649
3650         if (dl_prio(p->prio))
3651                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3652         else if (rt_prio(p->prio))
3653                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3654         else
3655                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3656 }
3657
3658 static void
3659 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3660 {
3661         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3662
3663         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3664         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3665         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3666         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3667         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3668 }
3669
3670 /*
3671  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3672  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3673  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3674  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3675  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3676  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3677  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3678  * sched_period, as the latter can be zero).
3679  */
3680 static bool
3681 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3682 {
3683         /* deadline != 0 */
3684         if (attr->sched_deadline == 0)
3685                 return false;
3686
3687         /*
3688          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3689          * that big.
3690          */
3691         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3692                 return false;
3693
3694         /*
3695          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3696          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3697          */
3698         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3699             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3700                 return false;
3701
3702         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3703         if ((attr->sched_period != 0 &&
3704              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3705             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3706                 return false;
3707
3708         return true;
3709 }
3710
3711 /*
3712  * check the target process has a UID that matches the current process's
3713  */
3714 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3715 {
3716         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3717         bool match;
3718
3719         rcu_read_lock();
3720         pcred = __task_cred(p);
3721         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3722                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3723         rcu_read_unlock();
3724         return match;
3725 }
3726
3727 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3728                 const struct sched_attr *attr)
3729 {
3730         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3731
3732         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3733                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3734                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3735                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3736                 return true;
3737
3738         return false;
3739 }
3740
3741 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3742                                 const struct sched_attr *attr,
3743                                 bool user, bool pi)
3744 {
3745         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3746                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3747         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3748         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3749         unsigned long flags;
3750         const struct sched_class *prev_class;
3751         struct rq *rq;
3752         int reset_on_fork;
3753
3754         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3755         BUG_ON(in_interrupt());
3756 recheck:
3757         /* double check policy once rq lock held */
3758         if (policy < 0) {
3759                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3760                 policy = oldpolicy = p->policy;
3761         } else {
3762                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3763
3764                 if (!valid_policy(policy))
3765                         return -EINVAL;
3766         }
3767
3768         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3769                 return -EINVAL;
3770
3771         /*
3772          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3773          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3774          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3775          */
3776         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3777             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3778                 return -EINVAL;
3779         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3780             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3781                 return -EINVAL;
3782
3783         /*
3784          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3785          */
3786         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3787                 if (fair_policy(policy)) {
3788                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3789                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3790                                 return -EPERM;
3791                 }
3792
3793                 if (rt_policy(policy)) {
3794                         unsigned long rlim_rtprio =
3795                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3796
3797                         /* can't set/change the rt policy */
3798                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3799                                 return -EPERM;
3800
3801                         /* can't increase priority */
3802                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3803                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3804                                 return -EPERM;
3805                 }
3806
3807                  /*
3808                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3809                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3810                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3811                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3812                   */
3813                 if (dl_policy(policy))
3814                         return -EPERM;
3815
3816                 /*
3817                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3818                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3819                  */
3820                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3821                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3822                                 return -EPERM;
3823                 }
3824
3825                 /* can't change other user's priorities */
3826                 if (!check_same_owner(p))
3827                         return -EPERM;
3828
3829                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3830                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3831                         return -EPERM;
3832         }
3833
3834         if (user) {
3835                 retval = security_task_setscheduler(p);
3836                 if (retval)
3837                         return retval;
3838         }
3839
3840         /*
3841          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3842          * changing the priority of the task:
3843          *
3844          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3845          * runqueue lock must be held.
3846          */
3847         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3848
3849         /*
3850          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3851          */
3852         if (p == rq->stop) {
3853                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3854                 return -EINVAL;
3855         }
3856
3857         /*
3858          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3859          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3860          */
3861         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3862                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3863                         goto change;
3864                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3865                         goto change;
3866                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3867                         goto change;
3868
3869                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3870                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3871                 return 0;
3872         }
3873 change:
3874
3875         if (user) {
3876 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3877                 /*
3878                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3879                  * assigned.
3880                  */
3881                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3882                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3883                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3884                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3885                         return -EPERM;
3886                 }
3887 #endif
3888 #ifdef CONFIG_SMP
3889                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3890                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3891
3892                         /*
3893                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3894                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3895                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3896                          */
3897                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3898                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3899                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3900                                 return -EPERM;
3901                         }
3902                 }
3903 #endif
3904         }
3905
3906         /* recheck policy now with rq lock held */
3907         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3908                 policy = oldpolicy = -1;
3909                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3910                 goto recheck;
3911         }
3912
3913         /*
3914          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3915          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3916          * is available.
3917          */
3918         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3919                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3920                 return -EBUSY;
3921         }
3922
3923         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3924         oldprio = p->prio;
3925
3926         if (pi) {
3927                 /*
3928                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3929                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3930                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3931                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3932                  * itself.
3933                  */
3934                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3935                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3936                         __setscheduler_params(p, attr);
3937                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3938                         return 0;
3939                 }
3940         }
3941
3942         queued = task_on_rq_queued(p);
3943         running = task_current(rq, p);
3944         if (queued)
3945                 dequeue_task(rq, p, 0);
3946         if (running)
3947                 put_prev_task(rq, p);
3948
3949         prev_class = p->sched_class;
3950         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3951
3952         if (running)
3953                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3954         if (queued) {
3955                 /*
3956                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3957                  * increased (user space view).
3958                  */
3959                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3960         }
3961
3962         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3963         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3964         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3965
3966         if (pi)
3967                 rt_mutex_adjust_pi(p);
3968
3969         /*
3970          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3971          */
3972         balance_callback(rq);
3973         preempt_enable();
3974
3975         return 0;
3976 }
3977
3978 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3979                                const struct sched_param *param, bool check)
3980 {
3981         struct sched_attr attr = {
3982                 .sched_policy   = policy,
3983                 .sched_priority = param->sched_priority,
3984                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3985         };
3986
3987         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3988         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3989                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3990                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3991                 attr.sched_policy = policy;
3992         }
3993
3994         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
3995 }
3996 /**
3997  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3998  * @p: the task in question.
3999  * @policy: new policy.
4000  * @param: structure containing the new RT priority.
4001  *
4002  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4003  *
4004  * NOTE that the task may be already dead.
4005  */
4006 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4007                        const struct sched_param *param)
4008 {
4009         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4010 }
4011 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4012
4013 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4014 {
4015         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4016 }
4017 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4018
4019 /**
4020  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4021  * @p: the task in question.
4022  * @policy: new policy.
4023  * @param: structure containing the new RT priority.
4024  *
4025  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4026  * current context has permission.  For example, this is needed in
4027  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4028  * but our caller might not have that capability.
4029  *
4030  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4031  */
4032 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4033                                const struct sched_param *param)
4034 {
4035         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4036 }
4037
4038 static int
4039 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4040 {
4041         struct sched_param lparam;
4042         struct task_struct *p;
4043         int retval;
4044
4045         if (!param || pid < 0)
4046                 return -EINVAL;
4047         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4048                 return -EFAULT;
4049
4050         rcu_read_lock();
4051         retval = -ESRCH;
4052         p = find_process_by_pid(pid);
4053         if (p != NULL)
4054                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4055         rcu_read_unlock();
4056
4057         return retval;
4058 }
4059
4060 /*
4061  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4062  */
4063 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4064                            struct sched_attr *attr)
4065 {
4066         u32 size;
4067         int ret;
4068
4069         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4070                 return -EFAULT;
4071
4072         /*
4073          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4074          */
4075         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4076
4077         ret = get_user(size, &uattr->size);
4078         if (ret)
4079                 return ret;
4080
4081         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4082                 goto err_size;
4083
4084         if (!size)              /* abi compat */
4085                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4086
4087         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4088                 goto err_size;
4089
4090         /*
4091          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4092          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4093          * user-space does not rely on any kernel feature
4094          * extensions we dont know about yet.
4095          */
4096         if (size > sizeof(*attr)) {
4097                 unsigned char __user *addr;
4098                 unsigned char __user *end;
4099                 unsigned char val;
4100
4101                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4102                 end  = (void __user *)uattr + size;
4103
4104                 for (; addr < end; addr++) {
4105                         ret = get_user(val, addr);
4106                         if (ret)
4107                                 return ret;
4108                         if (val)
4109                                 goto err_size;
4110                 }
4111                 size = sizeof(*attr);
4112         }
4113
4114         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4115         if (ret)
4116                 return -EFAULT;
4117
4118         /*
4119          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4120          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4121          */
4122         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4123
4124         return 0;
4125
4126 err_size:
4127         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4128         return -E2BIG;
4129 }
4130
4131 /**
4132  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4133  * @pid: the pid in question.
4134  * @policy: new policy.
4135  * @param: structure containing the new RT priority.
4136  *
4137  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4138  */
4139 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4140                 struct sched_param __user *, param)
4141 {
4142         /* negative values for policy are not valid */
4143         if (policy < 0)
4144                 return -EINVAL;
4145
4146         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4147 }
4148
4149 /**
4150  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4151  * @pid: the pid in question.
4152  * @param: structure containing the new RT priority.
4153  *
4154  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4155  */
4156 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4157 {
4158         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4159 }
4160
4161 /**
4162  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4163  * @pid: the pid in question.
4164  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4165  * @flags: for future extension.
4166  */
4167 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4168                                unsigned int, flags)
4169 {
4170         struct sched_attr attr;
4171         struct task_struct *p;
4172         int retval;
4173
4174         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4175                 return -EINVAL;
4176
4177         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4178         if (retval)
4179                 return retval;
4180
4181         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4182                 return -EINVAL;
4183
4184         rcu_read_lock();
4185         retval = -ESRCH;
4186         p = find_process_by_pid(pid);
4187         if (p != NULL)
4188                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4189         rcu_read_unlock();
4190
4191         return retval;
4192 }
4193
4194 /**
4195  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4196  * @pid: the pid in question.
4197  *
4198  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4199  * code.
4200  */
4201 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4202 {
4203         struct task_struct *p;
4204         int retval;
4205
4206         if (pid < 0)
4207                 return -EINVAL;
4208
4209         retval = -ESRCH;
4210         rcu_read_lock();
4211         p = find_process_by_pid(pid);
4212         if (p) {
4213                 retval = security_task_getscheduler(p);
4214                 if (!retval)
4215                         retval = p->policy
4216                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4217         }
4218         rcu_read_unlock();
4219         return retval;
4220 }
4221
4222 /**
4223  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4224  * @pid: the pid in question.
4225  * @param: structure containing the RT priority.
4226  *
4227  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4228  * code.
4229  */
4230 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4231 {
4232         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4233         struct task_struct *p;
4234         int retval;
4235
4236         if (!param || pid < 0)
4237                 return -EINVAL;
4238
4239         rcu_read_lock();
4240         p = find_process_by_pid(pid);
4241         retval = -ESRCH;
4242         if (!p)
4243                 goto out_unlock;
4244
4245         retval = security_task_getscheduler(p);
4246         if (retval)
4247                 goto out_unlock;
4248
4249         if (task_has_rt_policy(p))
4250                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4251         rcu_read_unlock();
4252
4253         /*
4254          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4255          */
4256         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4257
4258         return retval;
4259
4260 out_unlock:
4261         rcu_read_unlock();
4262         return retval;
4263 }
4264
4265 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4266                            struct sched_attr *attr,
4267                            unsigned int usize)
4268 {
4269         int ret;
4270
4271         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4272                 return -EFAULT;
4273
4274         /*
4275          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4276          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4277          * user-space does not get uncomplete information.
4278          */
4279         if (usize < sizeof(*attr)) {
4280                 unsigned char *addr;
4281                 unsigned char *end;
4282
4283                 addr = (void *)attr + usize;
4284                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4285
4286                 for (; addr < end; addr++) {
4287                         if (*addr)
4288                                 return -EFBIG;
4289                 }
4290
4291                 attr->size = usize;
4292         }
4293
4294         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4295         if (ret)
4296                 return -EFAULT;
4297
4298         return 0;
4299 }
4300
4301 /**
4302  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4303  * @pid: the pid in question.
4304  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4305  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4306  * @flags: for future extension.
4307  */
4308 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4309                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4310 {
4311         struct sched_attr attr = {
4312                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4313         };
4314         struct task_struct *p;
4315         int retval;
4316
4317         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4318             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4319                 return -EINVAL;
4320
4321         rcu_read_lock();
4322         p = find_process_by_pid(pid);
4323         retval = -ESRCH;
4324         if (!p)
4325                 goto out_unlock;
4326
4327         retval = security_task_getscheduler(p);
4328         if (retval)
4329                 goto out_unlock;
4330
4331         attr.sched_policy = p->policy;
4332         if (p->sched_reset_on_fork)
4333                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4334         if (task_has_dl_policy(p))
4335                 __getparam_dl(p, &attr);
4336         else if (task_has_rt_policy(p))
4337                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4338         else
4339                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4340
4341         rcu_read_unlock();
4342
4343         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4344         return retval;
4345
4346 out_unlock:
4347         rcu_read_unlock();
4348         return retval;
4349 }
4350
4351 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4352 {
4353         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4354         struct task_struct *p;
4355         int retval;
4356
4357         rcu_read_lock();
4358
4359         p = find_process_by_pid(pid);
4360         if (!p) {
4361                 rcu_read_unlock();
4362                 return -ESRCH;
4363         }
4364
4365         /* Prevent p going away */
4366         get_task_struct(p);
4367         rcu_read_unlock();
4368
4369         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4370                 retval = -EINVAL;
4371                 goto out_put_task;
4372         }
4373         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4374                 retval = -ENOMEM;
4375                 goto out_put_task;
4376         }
4377         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4378                 retval = -ENOMEM;
4379                 goto out_free_cpus_allowed;
4380         }
4381         retval = -EPERM;
4382         if (!check_same_owner(p)) {
4383                 rcu_read_lock();
4384                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4385                         rcu_read_unlock();
4386                         goto out_free_new_mask;
4387                 }
4388                 rcu_read_unlock();
4389         }
4390
4391         retval = security_task_setscheduler(p);
4392         if (retval)
4393                 goto out_free_new_mask;
4394
4395
4396         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4397         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4398
4399         /*
4400          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4401          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4402          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4403          * root_domain.
4404          */
4405 #ifdef CONFIG_SMP
4406         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4407                 rcu_read_lock();
4408                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4409                         retval = -EBUSY;
4410                         rcu_read_unlock();
4411                         goto out_free_new_mask;
4412                 }
4413                 rcu_read_unlock();
4414         }
4415 #endif
4416 again:
4417         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4418
4419         if (!retval) {
4420                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4421                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4422                         /*
4423                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4424                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4425                          * cpuset's cpus_allowed
4426                          */
4427                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4428                         goto again;
4429                 }
4430         }
4431 out_free_new_mask:
4432         free_cpumask_var(new_mask);
4433 out_free_cpus_allowed:
4434         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4435 out_put_task:
4436         put_task_struct(p);
4437         return retval;
4438 }
4439
4440 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4441                              struct cpumask *new_mask)
4442 {
4443         if (len < cpumask_size())
4444                 cpumask_clear(new_mask);
4445         else if (len > cpumask_size())
4446                 len = cpumask_size();
4447
4448         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4449 }
4450
4451 /**
4452  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4453  * @pid: pid of the process
4454  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4455  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4456  *
4457  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4458  */
4459 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4460                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4461 {
4462         cpumask_var_t new_mask;
4463         int retval;
4464
4465         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4466                 return -ENOMEM;
4467
4468         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4469         if (retval == 0)
4470                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4471         free_cpumask_var(new_mask);
4472         return retval;
4473 }
4474
4475 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4476 {
4477         struct task_struct *p;
4478         unsigned long flags;
4479         int retval;
4480
4481         rcu_read_lock();
4482
4483         retval = -ESRCH;
4484         p = find_process_by_pid(pid);
4485         if (!p)
4486                 goto out_unlock;
4487
4488         retval = security_task_getscheduler(p);
4489         if (retval)
4490                 goto out_unlock;
4491
4492         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4493         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4494         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4495
4496 out_unlock:
4497         rcu_read_unlock();
4498
4499         return retval;
4500 }
4501
4502 /**
4503  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4504  * @pid: pid of the process
4505  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4506  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4507  *
4508  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4509  */
4510 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4511                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4512 {
4513         int ret;
4514         cpumask_var_t mask;
4515
4516         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4517                 return -EINVAL;
4518         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4519                 return -EINVAL;
4520
4521         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4522                 return -ENOMEM;
4523
4524         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4525         if (ret == 0) {
4526                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4527
4528                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4529                         ret = -EFAULT;
4530                 else
4531                         ret = retlen;
4532         }
4533         free_cpumask_var(mask);
4534
4535         return ret;
4536 }
4537
4538 /**
4539  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4540  *
4541  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4542  * other threads running on this CPU then this function will return.
4543  *
4544  * Return: 0.
4545  */
4546 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4547 {
4548         struct rq *rq = this_rq_lock();
4549
4550         schedstat_inc(rq, yld_count);
4551         current->sched_class->yield_task(rq);
4552
4553         /*
4554          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4555          * no need to preempt or enable interrupts:
4556          */
4557         __release(rq->lock);
4558         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4559         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4560         sched_preempt_enable_no_resched();
4561
4562         schedule();
4563
4564         return 0;
4565 }
4566
4567 int __sched _cond_resched(void)
4568 {
4569         if (should_resched(0)) {
4570                 preempt_schedule_common();
4571                 return 1;
4572         }
4573         return 0;
4574 }
4575 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4576
4577 /*
4578  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4579  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4580  *
4581  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4582  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4583  * spin_unlock(), once by hand).
4584  */
4585 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4586 {
4587         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4588         int ret = 0;
4589
4590         lockdep_assert_held(lock);
4591
4592         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4593                 spin_unlock(lock);
4594                 if (resched)
4595                         preempt_schedule_common();
4596                 else
4597                         cpu_relax();
4598                 ret = 1;
4599                 spin_lock(lock);
4600         }
4601         return ret;
4602 }
4603 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4604
4605 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4606 {
4607         BUG_ON(!in_softirq());
4608
4609         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4610                 local_bh_enable();
4611                 preempt_schedule_common();
4612                 local_bh_disable();
4613                 return 1;
4614         }
4615         return 0;
4616 }
4617 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4618
4619 /**
4620  * yield - yield the current processor to other threads.
4621  *
4622  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4623  *
4624  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4625  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4626  * it, its already broken.
4627  *
4628  * Typical broken usage is:
4629  *
4630  * while (!event)
4631  *      yield();
4632  *
4633  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4634  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4635  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4636  *
4637  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4638  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4639  * If you still want to use yield(), do not!
4640  */
4641 void __sched yield(void)
4642 {
4643         set_current_state(TASK_RUNNING);
4644         sys_sched_yield();
4645 }
4646 EXPORT_SYMBOL(yield);
4647
4648 /**
4649  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4650  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4651  * processor it's on.
4652  * @p: target task
4653  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4654  *
4655  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4656  * can't go away on us before we can do any checks.
4657  *
4658  * Return:
4659  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4660  *      false (0) if we failed to boost the target.
4661  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4662  */
4663 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4664 {
4665         struct task_struct *curr = current;
4666         struct rq *rq, *p_rq;
4667         unsigned long flags;
4668         int yielded = 0;
4669
4670         local_irq_save(flags);
4671         rq = this_rq();
4672
4673 again:
4674         p_rq = task_rq(p);
4675         /*
4676          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4677          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4678          */
4679         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4680                 yielded = -ESRCH;
4681                 goto out_irq;
4682         }
4683
4684         double_rq_lock(rq, p_rq);
4685         if (task_rq(p) != p_rq) {
4686                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4687                 goto again;
4688         }
4689
4690         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4691                 goto out_unlock;
4692
4693         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4694                 goto out_unlock;
4695
4696         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4697                 goto out_unlock;
4698
4699         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4700         if (yielded) {
4701                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4702                 /*
4703                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4704                  * fairness.
4705                  */
4706                 if (preempt && rq != p_rq)
4707                         resched_curr(p_rq);
4708         }
4709
4710 out_unlock:
4711         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4712 out_irq:
4713         local_irq_restore(flags);
4714
4715         if (yielded > 0)
4716                 schedule();
4717
4718         return yielded;
4719 }
4720 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4721
4722 /*
4723  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4724  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4725  */
4726 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4727 {
4728         int old_iowait = current->in_iowait;
4729         struct rq *rq;
4730         long ret;
4731
4732         current->in_iowait = 1;
4733         blk_schedule_flush_plug(current);
4734
4735         delayacct_blkio_start();
4736         rq = raw_rq();
4737         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4738         ret = schedule_timeout(timeout);
4739         current->in_iowait = old_iowait;
4740         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4741         delayacct_blkio_end();
4742
4743         return ret;
4744 }
4745 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4746
4747 /**
4748  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4749  * @policy: scheduling class.
4750  *
4751  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4752  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4753  * On failure, a negative error code is returned.
4754  */
4755 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4756 {
4757         int ret = -EINVAL;
4758
4759         switch (policy) {
4760         case SCHED_FIFO:
4761         case SCHED_RR:
4762                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4763                 break;
4764         case SCHED_DEADLINE:
4765         case SCHED_NORMAL:
4766         case SCHED_BATCH:
4767         case SCHED_IDLE:
4768                 ret = 0;
4769                 break;
4770         }
4771         return ret;
4772 }
4773
4774 /**
4775  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4776  * @policy: scheduling class.
4777  *
4778  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4779  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4780  * On failure, a negative error code is returned.
4781  */
4782 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4783 {
4784         int ret = -EINVAL;
4785
4786         switch (policy) {
4787         case SCHED_FIFO:
4788         case SCHED_RR:
4789                 ret = 1;
4790                 break;
4791         case SCHED_DEADLINE:
4792         case SCHED_NORMAL:
4793         case SCHED_BATCH:
4794         case SCHED_IDLE:
4795                 ret = 0;
4796         }
4797         return ret;
4798 }
4799
4800 /**
4801  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4802  * @pid: pid of the process.
4803  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4804  *
4805  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4806  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4807  *
4808  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4809  * an error code.
4810  */
4811 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4812                 struct timespec __user *, interval)
4813 {
4814         struct task_struct *p;
4815         unsigned int time_slice;
4816         unsigned long flags;
4817         struct rq *rq;
4818         int retval;
4819         struct timespec t;
4820
4821         if (pid < 0)
4822                 return -EINVAL;
4823
4824         retval = -ESRCH;
4825         rcu_read_lock();
4826         p = find_process_by_pid(pid);
4827         if (!p)
4828                 goto out_unlock;
4829
4830         retval = security_task_getscheduler(p);
4831         if (retval)
4832                 goto out_unlock;
4833
4834         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4835         time_slice = 0;
4836         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4837                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4838         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4839
4840         rcu_read_unlock();
4841         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4842         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4843         return retval;
4844
4845 out_unlock:
4846         rcu_read_unlock();
4847         return retval;
4848 }
4849
4850 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4851
4852 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4853 {
4854         unsigned long free = 0;
4855         int ppid;
4856         unsigned long state = p->state;
4857
4858         if (state)
4859                 state = __ffs(state) + 1;
4860         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4861                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4862 #if BITS_PER_LONG == 32
4863         if (state == TASK_RUNNING)
4864                 printk(KERN_CONT " running  ");
4865         else
4866                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4867 #else
4868         if (state == TASK_RUNNING)
4869                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4870         else
4871                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4872 #endif
4873 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4874         free = stack_not_used(p);
4875 #endif
4876         ppid = 0;
4877         rcu_read_lock();
4878         if (pid_alive(p))
4879                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4880         rcu_read_unlock();
4881         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4882                 task_pid_nr(p), ppid,
4883                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4884
4885         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4886         show_stack(p, NULL);
4887 }
4888
4889 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4890 {
4891         struct task_struct *g, *p;
4892
4893 #if BITS_PER_LONG == 32
4894         printk(KERN_INFO
4895                 "  task                PC stack   pid father\n");
4896 #else
4897         printk(KERN_INFO
4898                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4899 #endif
4900         rcu_read_lock();
4901         for_each_process_thread(g, p) {
4902                 /*
4903                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4904                  * console might take a lot of time:
4905                  */
4906                 touch_nmi_watchdog();
4907                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4908                         sched_show_task(p);
4909         }
4910
4911         touch_all_softlockup_watchdogs();
4912
4913 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4914         sysrq_sched_debug_show();
4915 #endif
4916         rcu_read_unlock();
4917         /*
4918          * Only show locks if all tasks are dumped:
4919          */
4920         if (!state_filter)
4921                 debug_show_all_locks();
4922 }
4923
4924 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4925 {
4926         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4927 }
4928
4929 /**
4930  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4931  * @idle: task in question
4932  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4933  *
4934  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4935  * flag, to make booting more robust.
4936  */
4937 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4938 {
4939         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4940         unsigned long flags;
4941
4942         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
4943         raw_spin_lock(&rq->lock);
4944
4945         __sched_fork(0, idle);
4946         idle->state = TASK_RUNNING;
4947         idle->se.exec_start = sched_clock();
4948
4949 #ifdef CONFIG_SMP
4950         /*
4951          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
4952          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
4953          *
4954          * And since this is boot we can forgo the serialization.
4955          */
4956         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
4957 #endif
4958         /*
4959          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4960          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4961          * lockdep check in task_group() will fail.
4962          *
4963          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4964          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4965          *
4966          * Silence PROVE_RCU
4967          */
4968         rcu_read_lock();
4969         __set_task_cpu(idle, cpu);
4970         rcu_read_unlock();
4971
4972         rq->curr = rq->idle = idle;
4973         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4974 #ifdef CONFIG_SMP
4975         idle->on_cpu = 1;
4976 #endif
4977         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4978         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
4979
4980         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4981         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4982
4983         /*
4984          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4985          */
4986         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4987         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4988         vtime_init_idle(idle, cpu);
4989 #ifdef CONFIG_SMP
4990         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4991 #endif
4992 }
4993
4994 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
4995                               const struct cpumask *trial)
4996 {
4997         int ret = 1, trial_cpus;
4998         struct dl_bw *cur_dl_b;
4999         unsigned long flags;
5000
5001         if (!cpumask_weight(cur))
5002                 return ret;
5003
5004         rcu_read_lock_sched();
5005         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5006         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5007
5008         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5009         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5010             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5011                 ret = 0;
5012         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5013         rcu_read_unlock_sched();
5014
5015         return ret;
5016 }
5017
5018 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5019                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5020 {
5021         int ret = 0;
5022
5023         /*
5024          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5025          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5026          * affinity and isolating such threads by their set of
5027          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5028          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5029          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5030          * before cpus_allowed may be changed.
5031          */
5032         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5033                 ret = -EINVAL;
5034                 goto out;
5035         }
5036
5037 #ifdef CONFIG_SMP
5038         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5039                                               cs_cpus_allowed)) {
5040                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5041                                                         cs_cpus_allowed);
5042                 struct dl_bw *dl_b;
5043                 bool overflow;
5044                 int cpus;
5045                 unsigned long flags;
5046
5047                 rcu_read_lock_sched();
5048                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5049                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5050                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5051                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5052                 if (overflow)
5053                         ret = -EBUSY;
5054                 else {
5055                         /*
5056                          * We reserve space for this task in the destination
5057                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5058                          * We will free resources in the source root_domain
5059                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5060                          */
5061                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5062                 }
5063                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5064                 rcu_read_unlock_sched();
5065
5066         }
5067 #endif
5068 out:
5069         return ret;
5070 }
5071
5072 #ifdef CONFIG_SMP
5073
5074 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5075 /* Migrate current task p to target_cpu */
5076 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5077 {
5078         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5079         int curr_cpu = task_cpu(p);
5080
5081         if (curr_cpu == target_cpu)
5082                 return 0;
5083
5084         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5085                 return -EINVAL;
5086
5087         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5088
5089         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5090         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5091 }
5092
5093 /*
5094  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5095  * tasks on the runqueues
5096  */
5097 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5098 {
5099         struct rq *rq;
5100         unsigned long flags;
5101         bool queued, running;
5102
5103         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5104         queued = task_on_rq_queued(p);
5105         running = task_current(rq, p);
5106
5107         if (queued)
5108                 dequeue_task(rq, p, 0);
5109         if (running)
5110                 put_prev_task(rq, p);
5111
5112         p->numa_preferred_nid = nid;
5113
5114         if (running)
5115                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5116         if (queued)
5117                 enqueue_task(rq, p, 0);
5118         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5119 }
5120 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5121
5122 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5123 /*
5124  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5125  * offline.
5126  */
5127 void idle_task_exit(void)
5128 {
5129         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5130
5131         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5132
5133         if (mm != &init_mm) {
5134                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5135                 finish_arch_post_lock_switch();
5136         }
5137         mmdrop(mm);
5138 }
5139
5140 /*
5141  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5142  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5143  * nr_active count is stable.
5144  *
5145  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5146  */
5147 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5148 {
5149         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5150         if (delta)
5151                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5152 }
5153
5154 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5155 {
5156 }
5157
5158 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5159         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5160 };
5161
5162 static struct task_struct fake_task = {
5163         /*
5164          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5165          */
5166         .prio = MAX_PRIO + 1,
5167         .sched_class = &fake_sched_class,
5168 };
5169
5170 /*
5171  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5172  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5173  *
5174  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5175  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5176  * because of lock validation efforts.
5177  */
5178 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5179 {
5180         struct rq *rq = dead_rq;
5181         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5182         int dest_cpu;
5183
5184         /*
5185          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5186          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5187          *
5188          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5189          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5190          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5191          * done here.
5192          */
5193         rq->stop = NULL;
5194
5195         /*
5196          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5197          * class method both need to have an up-to-date
5198          * value of rq->clock[_task]
5199          */
5200         update_rq_clock(rq);
5201
5202         for (;;) {
5203                 /*
5204                  * There's this thread running, bail when that's the only
5205                  * remaining thread.
5206                  */
5207                 if (rq->nr_running == 1)
5208                         break;
5209
5210                 /*
5211                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5212                  */
5213                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5214                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5215                 BUG_ON(!next);
5216                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5217
5218                 /*
5219                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5220                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5221                  * stabilizes the mask.
5222                  *
5223                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5224                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5225                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5226                  */
5227                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5228                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5229                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5230                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5231
5232                 /*
5233                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5234                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5235                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5236                  */
5237                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5238                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5239                         continue;
5240                 }
5241
5242                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5243                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5244
5245                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5246                 if (rq != dead_rq) {
5247                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5248                         rq = dead_rq;
5249                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5250                 }
5251                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5252         }
5253
5254         rq->stop = stop;
5255 }
5256 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5257
5258 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5259
5260 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5261         {
5262                 .procname       = "sched_domain",
5263                 .mode           = 0555,
5264         },
5265         {}
5266 };
5267
5268 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5269         {
5270                 .procname       = "kernel",
5271                 .mode           = 0555,
5272                 .child          = sd_ctl_dir,
5273         },
5274         {}
5275 };
5276
5277 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5278 {
5279         struct ctl_table *entry =
5280                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5281
5282         return entry;
5283 }
5284
5285 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5286 {
5287         struct ctl_table *entry;
5288
5289         /*
5290          * In the intermediate directories, both the child directory and
5291          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5292          * will always be set. In the lowest directory the names are
5293          * static strings and all have proc handlers.
5294          */
5295         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5296                 if (entry->child)
5297                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5298                 if (entry->proc_handler == NULL)
5299                         kfree(entry->procname);
5300         }
5301
5302         kfree(*tablep);
5303         *tablep = NULL;
5304 }
5305
5306 static int min_load_idx = 0;
5307 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5308
5309 static void
5310 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5311                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5312                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5313                 bool load_idx)
5314 {
5315         entry->procname = procname;
5316         entry->data = data;
5317         entry->maxlen = maxlen;
5318         entry->mode = mode;
5319         entry->proc_handler = proc_handler;
5320
5321         if (load_idx) {
5322                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5323                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5324         }
5325 }
5326
5327 static struct ctl_table *
5328 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5329 {
5330         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5331
5332         if (table == NULL)
5333                 return NULL;
5334
5335         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5336                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5337         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5338                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5339         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5340                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5341         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5342                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5343         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5344                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5345         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5346                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5347         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5348                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5349         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5350                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5351         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5352                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5353         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5354                 &sd->cache_nice_tries,
5355                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5356         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5357                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5358         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5359                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5360                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5361         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5362                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5363         /* &table[13] is terminator */
5364
5365         return table;
5366 }
5367
5368 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5369 {
5370         struct ctl_table *entry, *table;
5371         struct sched_domain *sd;
5372         int domain_num = 0, i;
5373         char buf[32];
5374
5375         for_each_domain(cpu, sd)
5376                 domain_num++;
5377         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5378         if (table == NULL)
5379                 return NULL;
5380
5381         i = 0;
5382         for_each_domain(cpu, sd) {
5383                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5384                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5385                 entry->mode = 0555;
5386                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5387                 entry++;
5388                 i++;
5389         }
5390         return table;
5391 }
5392
5393 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5394 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5395 {
5396         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5397         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5398         char buf[32];
5399
5400         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5401         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5402
5403         if (entry == NULL)
5404                 return;
5405
5406         for_each_possible_cpu(i) {
5407                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5408                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5409                 entry->mode = 0555;
5410                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5411                 entry++;
5412         }
5413
5414         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5415         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5416 }
5417
5418 /* may be called multiple times per register */
5419 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5420 {
5421         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5422         sd_sysctl_header = NULL;
5423         if (sd_ctl_dir[0].child)
5424                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5425 }
5426 #else
5427 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5428 {
5429 }
5430 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5431 {
5432 }
5433 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5434
5435 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5436 {
5437         if (!rq->online) {
5438                 const struct sched_class *class;
5439
5440                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5441                 rq->online = 1;
5442
5443                 for_each_class(class) {
5444                         if (class->rq_online)
5445                                 class->rq_online(rq);
5446                 }
5447         }
5448 }
5449
5450 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5451 {
5452         if (rq->online) {
5453                 const struct sched_class *class;
5454
5455                 for_each_class(class) {
5456                         if (class->rq_offline)
5457                                 class->rq_offline(rq);
5458                 }
5459
5460                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5461                 rq->online = 0;
5462         }
5463 }
5464
5465 /*
5466  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5467  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5468  */
5469 static int
5470 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5471 {
5472         int cpu = (long)hcpu;
5473         unsigned long flags;
5474         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5475
5476         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5477
5478         case CPU_UP_PREPARE:
5479                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5480                 break;
5481
5482         case CPU_ONLINE:
5483                 /* Update our root-domain */
5484                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5485                 if (rq->rd) {
5486                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5487
5488                         set_rq_online(rq);
5489                 }
5490                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5491                 break;
5492
5493 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5494         case CPU_DYING:
5495                 sched_ttwu_pending();
5496                 /* Update our root-domain */
5497                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5498                 if (rq->rd) {
5499                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5500                         set_rq_offline(rq);
5501                 }
5502                 migrate_tasks(rq);
5503                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5504                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5505                 break;
5506
5507         case CPU_DEAD:
5508                 calc_load_migrate(rq);
5509                 break;
5510 #endif
5511         }
5512
5513         update_max_interval();
5514
5515         return NOTIFY_OK;
5516 }
5517
5518 /*
5519  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5520  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5521  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5522  */
5523 static struct notifier_block migration_notifier = {
5524         .notifier_call = migration_call,
5525         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5526 };
5527
5528 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5529 {
5530         int cpu = smp_processor_id();
5531         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5532         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5533 }
5534
5535 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5536                                       unsigned long action, void *hcpu)
5537 {
5538         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5539         case CPU_STARTING:
5540                 set_cpu_rq_start_time();
5541                 return NOTIFY_OK;
5542         case CPU_ONLINE:
5543                 /*
5544                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5545                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5546                  * as active, which is essential from here on.
5547                  *
5548                  * Thus, fall-through and help the starting CPU along.
5549                  */
5550         case CPU_DOWN_FAILED:
5551                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5552                 return NOTIFY_OK;
5553         default:
5554                 return NOTIFY_DONE;
5555         }
5556 }
5557
5558 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5559                                         unsigned long action, void *hcpu)
5560 {
5561         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5562         case CPU_DOWN_PREPARE:
5563                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5564                 return NOTIFY_OK;
5565         default:
5566                 return NOTIFY_DONE;
5567         }
5568 }
5569
5570 static int __init migration_init(void)
5571 {
5572         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5573         int err;
5574
5575         /* Initialize migration for the boot CPU */
5576         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5577         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5578         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5579         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5580
5581         /* Register cpu active notifiers */
5582         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5583         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5584
5585         return 0;
5586 }
5587 early_initcall(migration_init);
5588
5589 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5590
5591 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5592
5593 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5594
5595 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5596 {
5597         sched_debug_enabled = 1;
5598
5599         return 0;
5600 }
5601 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5602
5603 static inline bool sched_debug(void)
5604 {
5605         return sched_debug_enabled;
5606 }
5607
5608 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5609                                   struct cpumask *groupmask)
5610 {
5611         struct sched_group *group = sd->groups;
5612
5613         cpumask_clear(groupmask);
5614
5615         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5616
5617         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5618                 printk("does not load-balance\n");
5619                 if (sd->parent)
5620                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5621                                         " has parent");
5622                 return -1;
5623         }
5624
5625         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5626                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5627
5628         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5629                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5630                                 "CPU%d\n", cpu);
5631         }
5632         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5633                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5634                                 " CPU%d\n", cpu);
5635         }
5636
5637         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5638         do {
5639                 if (!group) {
5640                         printk("\n");
5641                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5642                         break;
5643                 }
5644
5645                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5646                         printk(KERN_CONT "\n");
5647                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5648                         break;
5649                 }
5650
5651                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5652                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5653                         printk(KERN_CONT "\n");
5654                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5655                         break;
5656                 }
5657
5658                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5659
5660                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5661                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5662                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5663                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5664                                 group->sgc->capacity);
5665                 }
5666
5667                 group = group->next;
5668         } while (group != sd->groups);
5669         printk(KERN_CONT "\n");
5670
5671         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5672                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5673
5674         if (sd->parent &&
5675             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5676                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5677                         "of domain->span\n");
5678         return 0;
5679 }
5680
5681 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5682 {
5683         int level = 0;
5684
5685         if (!sched_debug_enabled)
5686                 return;
5687
5688         if (!sd) {
5689                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5690                 return;
5691         }
5692
5693         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5694
5695         for (;;) {
5696                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5697                         break;
5698                 level++;
5699                 sd = sd->parent;
5700                 if (!sd)
5701                         break;
5702         }
5703 }
5704 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5705 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5706 static inline bool sched_debug(void)
5707 {
5708         return false;
5709 }
5710 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5711
5712 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5713 {
5714         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5715                 return 1;
5716
5717         /* Following flags need at least 2 groups */
5718         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5719                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5720                          SD_BALANCE_FORK |
5721                          SD_BALANCE_EXEC |
5722                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5723                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5724                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5725                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5726                         return 0;
5727         }
5728
5729         /* Following flags don't use groups */
5730         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5731                 return 0;
5732
5733         return 1;
5734 }
5735
5736 static int
5737 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5738 {
5739         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5740
5741         if (sd_degenerate(parent))
5742                 return 1;
5743
5744         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5745                 return 0;
5746
5747         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5748         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5749                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5750                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5751                                 SD_BALANCE_FORK |
5752                                 SD_BALANCE_EXEC |
5753                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5754                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5755                                 SD_PREFER_SIBLING |
5756                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5757                 if (nr_node_ids == 1)
5758                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5759         }
5760         if (~cflags & pflags)
5761                 return 0;
5762
5763         return 1;
5764 }
5765
5766 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5767 {
5768         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5769
5770         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5771         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5772         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5773         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5774         free_cpumask_var(rd->online);
5775         free_cpumask_var(rd->span);
5776         kfree(rd);
5777 }
5778
5779 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5780 {
5781         struct root_domain *old_rd = NULL;
5782         unsigned long flags;
5783
5784         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5785
5786         if (rq->rd) {
5787                 old_rd = rq->rd;
5788
5789                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5790                         set_rq_offline(rq);
5791
5792                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5793
5794                 /*
5795                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5796                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5797                  * in this function:
5798                  */
5799                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5800                         old_rd = NULL;
5801         }
5802
5803         atomic_inc(&rd->refcount);
5804         rq->rd = rd;
5805
5806         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5807         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5808                 set_rq_online(rq);
5809
5810         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5811
5812         if (old_rd)
5813                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5814 }
5815
5816 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5817 {
5818         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5819
5820         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5821                 goto out;
5822         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5823                 goto free_span;
5824         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5825                 goto free_online;
5826         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5827                 goto free_dlo_mask;
5828
5829         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5830         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5831                 goto free_dlo_mask;
5832
5833         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5834                 goto free_rto_mask;
5835         return 0;
5836
5837 free_rto_mask:
5838         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5839 free_dlo_mask:
5840         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5841 free_online:
5842         free_cpumask_var(rd->online);
5843 free_span:
5844         free_cpumask_var(rd->span);
5845 out:
5846         return -ENOMEM;
5847 }
5848
5849 /*
5850  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5851  * members (mimicking the global state we have today).
5852  */
5853 struct root_domain def_root_domain;
5854
5855 static void init_defrootdomain(void)
5856 {
5857         init_rootdomain(&def_root_domain);
5858
5859         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5860 }
5861
5862 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5863 {
5864         struct root_domain *rd;
5865
5866         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5867         if (!rd)
5868                 return NULL;
5869
5870         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5871                 kfree(rd);
5872                 return NULL;
5873         }
5874
5875         return rd;
5876 }
5877
5878 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5879 {
5880         struct sched_group *tmp, *first;
5881
5882         if (!sg)
5883                 return;
5884
5885         first = sg;
5886         do {
5887                 tmp = sg->next;
5888
5889                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5890                         kfree(sg->sgc);
5891
5892                 kfree(sg);
5893                 sg = tmp;
5894         } while (sg != first);
5895 }
5896
5897 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5898 {
5899         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5900
5901         /*
5902          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5903          * nuke them all.
5904          */
5905         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5906                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5907         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5908                 kfree(sd->groups->sgc);
5909                 kfree(sd->groups);
5910         }
5911         kfree(sd);
5912 }
5913
5914 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5915 {
5916         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5917 }
5918
5919 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5920 {
5921         for (; sd; sd = sd->parent)
5922                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5923 }
5924
5925 /*
5926  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5927  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5928  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5929  *
5930  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5931  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5932  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5933  */
5934 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5935 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5936 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5937 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5938 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5939 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5940
5941 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5942 {
5943         struct sched_domain *sd;
5944         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5945         int id = cpu;
5946         int size = 1;
5947
5948         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5949         if (sd) {
5950                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5951                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5952                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5953         }
5954         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5955
5956         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5957         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5958         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5959
5960         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5961         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5962
5963         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5964         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5965 }
5966
5967 /*
5968  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5969  * hold the hotplug lock.
5970  */
5971 static void
5972 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5973 {
5974         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5975         struct sched_domain *tmp;
5976
5977         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5978         for (tmp = sd; tmp; ) {
5979                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5980                 if (!parent)
5981                         break;
5982
5983                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5984                         tmp->parent = parent->parent;
5985                         if (parent->parent)
5986                                 parent->parent->child = tmp;
5987                         /*
5988                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5989                          * degenerate parent; the spans match for this
5990                          * so the property transfers.
5991                          */
5992                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5993                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5994                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5995                 } else
5996                         tmp = tmp->parent;
5997         }
5998
5999         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6000                 tmp = sd;
6001                 sd = sd->parent;
6002                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6003                 if (sd)
6004                         sd->child = NULL;
6005         }
6006
6007         sched_domain_debug(sd, cpu);
6008
6009         rq_attach_root(rq, rd);
6010         tmp = rq->sd;
6011         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6012         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6013
6014         update_top_cache_domain(cpu);
6015 }
6016
6017 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6018 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6019 {
6020         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6021         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6022         return 1;
6023 }
6024
6025 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6026
6027 struct s_data {
6028         struct sched_domain ** __percpu sd;
6029         struct root_domain      *rd;
6030 };
6031
6032 enum s_alloc {
6033         sa_rootdomain,
6034         sa_sd,
6035         sa_sd_storage,
6036         sa_none,
6037 };
6038
6039 /*
6040  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6041  * domain traversal.
6042  *
6043  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6044  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6045  * range.
6046  *
6047  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6048  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6049  * cpu they're built on, so check that.
6050  *
6051  */
6052 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6053 {
6054         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6055         struct sd_data *sdd = sd->private;
6056         struct sched_domain *sibling;
6057         int i;
6058
6059         for_each_cpu(i, span) {
6060                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6061                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6062                         continue;
6063
6064                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6065         }
6066 }
6067
6068 /*
6069  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6070  * of this group that's also in the iteration mask.
6071  */
6072 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6073 {
6074         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6075 }
6076
6077 static int
6078 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6079 {
6080         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6081         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6082         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6083         struct sd_data *sdd = sd->private;
6084         struct sched_domain *sibling;
6085         int i;
6086
6087         cpumask_clear(covered);
6088
6089         for_each_cpu(i, span) {
6090                 struct cpumask *sg_span;
6091
6092                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6093                         continue;
6094
6095                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6096
6097                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6098                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6099                         continue;
6100
6101                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6102                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6103
6104                 if (!sg)
6105                         goto fail;
6106
6107                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6108                 if (sibling->child)
6109                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6110                 else
6111                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6112
6113                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6114
6115                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6116                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6117                         build_group_mask(sd, sg);
6118
6119                 /*
6120                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6121                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6122                  * die on a /0 trap.
6123                  */
6124                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6125
6126                 /*
6127                  * Make sure the first group of this domain contains the
6128                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6129                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6130                  */
6131                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6132                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6133                         groups = sg;
6134
6135                 if (!first)
6136                         first = sg;
6137                 if (last)
6138                         last->next = sg;
6139                 last = sg;
6140                 last->next = first;
6141         }
6142         sd->groups = groups;
6143
6144         return 0;
6145
6146 fail:
6147         free_sched_groups(first, 0);
6148
6149         return -ENOMEM;
6150 }
6151
6152 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6153 {
6154         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6155         struct sched_domain *child = sd->child;
6156
6157         if (child)
6158                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6159
6160         if (sg) {
6161                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6162                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6163                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6164         }
6165
6166         return cpu;
6167 }
6168
6169 /*
6170  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6171  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6172  * and ->cpu_capacity to 0.
6173  *
6174  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6175  */
6176 static int
6177 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6178 {
6179         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6180         struct sd_data *sdd = sd->private;
6181         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6182         struct cpumask *covered;
6183         int i;
6184
6185         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6186         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6187
6188         if (cpu != cpumask_first(span))
6189                 return 0;
6190
6191         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6192         covered = sched_domains_tmpmask;
6193
6194         cpumask_clear(covered);
6195
6196         for_each_cpu(i, span) {
6197                 struct sched_group *sg;
6198                 int group, j;
6199
6200                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6201                         continue;
6202
6203                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6204                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6205
6206                 for_each_cpu(j, span) {
6207                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6208                                 continue;
6209
6210                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6211                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6212                 }
6213
6214                 if (!first)
6215                         first = sg;
6216                 if (last)
6217                         last->next = sg;
6218                 last = sg;
6219         }
6220         last->next = first;
6221
6222         return 0;
6223 }
6224
6225 /*
6226  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6227  *
6228  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6229  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6230  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6231  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6232  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6233  * group having less cpu_capacity.
6234  */
6235 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6236 {
6237         struct sched_group *sg = sd->groups;
6238
6239         WARN_ON(!sg);
6240
6241         do {
6242                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6243                 sg = sg->next;
6244         } while (sg != sd->groups);
6245
6246         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6247                 return;
6248
6249         update_group_capacity(sd, cpu);
6250         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6251 }
6252
6253 /*
6254  * Initializers for schedule domains
6255  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6256  */
6257
6258 static int default_relax_domain_level = -1;
6259 int sched_domain_level_max;
6260
6261 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6262 {
6263         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6264                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6265
6266         return 1;
6267 }
6268 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6269
6270 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6271                                  struct sched_domain_attr *attr)
6272 {
6273         int request;
6274
6275         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6276                 if (default_relax_domain_level < 0)
6277                         return;
6278                 else
6279                         request = default_relax_domain_level;
6280         } else
6281                 request = attr->relax_domain_level;
6282         if (request < sd->level) {
6283                 /* turn off idle balance on this domain */
6284                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6285         } else {
6286                 /* turn on idle balance on this domain */
6287                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6288         }
6289 }
6290
6291 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6292 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6293
6294 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6295                                  const struct cpumask *cpu_map)
6296 {
6297         switch (what) {
6298         case sa_rootdomain:
6299                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6300                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6301         case sa_sd:
6302                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6303         case sa_sd_storage:
6304                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6305         case sa_none:
6306                 break;
6307         }
6308 }
6309
6310 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6311                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6312 {
6313         memset(d, 0, sizeof(*d));
6314
6315         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6316                 return sa_sd_storage;
6317         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6318         if (!d->sd)
6319                 return sa_sd_storage;
6320         d->rd = alloc_rootdomain();
6321         if (!d->rd)
6322                 return sa_sd;
6323         return sa_rootdomain;
6324 }
6325
6326 /*
6327  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6328  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6329  * will not free the data we're using.
6330  */
6331 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6332 {
6333         struct sd_data *sdd = sd->private;
6334
6335         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6336         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6337
6338         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6339                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6340
6341         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6342                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6343 }
6344
6345 #ifdef CONFIG_NUMA
6346 static int sched_domains_numa_levels;
6347 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6348 static int *sched_domains_numa_distance;
6349 int sched_max_numa_distance;
6350 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6351 static int sched_domains_curr_level;
6352 #endif
6353
6354 /*
6355  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6356  *
6357  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6358  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6359  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6360  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6361  *
6362  * Odd one out:
6363  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6364  */
6365 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6366         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6367          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6368          SD_NUMA |                      \
6369          SD_ASYM_PACKING |              \
6370          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6371
6372 static struct sched_domain *
6373 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6374 {
6375         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6376         int sd_weight, sd_flags = 0;
6377
6378 #ifdef CONFIG_NUMA
6379         /*
6380          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6381          */
6382         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6383 #endif
6384
6385         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6386
6387         if (tl->sd_flags)
6388                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6389         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6390                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6391                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6392
6393         *sd = (struct sched_domain){
6394                 .min_interval           = sd_weight,
6395                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6396                 .busy_factor            = 32,
6397                 .imbalance_pct          = 125,
6398
6399                 .cache_nice_tries       = 0,
6400                 .busy_idx               = 0,
6401                 .idle_idx               = 0,
6402                 .newidle_idx            = 0,
6403                 .wake_idx               = 0,
6404                 .forkexec_idx           = 0,
6405
6406                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6407                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6408                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6409                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6410                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6411                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6412                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6413                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6414                                         | 0*SD_SERIALIZE
6415                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6416                                         | 0*SD_NUMA
6417                                         | sd_flags
6418                                         ,
6419
6420                 .last_balance           = jiffies,
6421                 .balance_interval       = sd_weight,
6422                 .smt_gain               = 0,
6423                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6424                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6425 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6426                 .name                   = tl->name,
6427 #endif
6428         };
6429
6430         /*
6431          * Convert topological properties into behaviour.
6432          */
6433
6434         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6435                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6436                 sd->imbalance_pct = 110;
6437                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6438
6439         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6440                 sd->imbalance_pct = 117;
6441                 sd->cache_nice_tries = 1;
6442                 sd->busy_idx = 2;
6443
6444 #ifdef CONFIG_NUMA
6445         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6446                 sd->cache_nice_tries = 2;
6447                 sd->busy_idx = 3;
6448                 sd->idle_idx = 2;
6449
6450                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6451                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6452                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6453                                        SD_BALANCE_FORK |
6454                                        SD_WAKE_AFFINE);
6455                 }
6456
6457 #endif
6458         } else {
6459                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6460                 sd->cache_nice_tries = 1;
6461                 sd->busy_idx = 2;
6462                 sd->idle_idx = 1;
6463         }
6464
6465         sd->private = &tl->data;
6466
6467         return sd;
6468 }
6469
6470 /*
6471  * Topology list, bottom-up.
6472  */
6473 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6474 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6475         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6476 #endif
6477 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6478         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6479 #endif
6480         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6481         { NULL, },
6482 };
6483
6484 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6485         default_topology;
6486
6487 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6488         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6489
6490 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6491 {
6492         sched_domain_topology = tl;
6493 }
6494
6495 #ifdef CONFIG_NUMA
6496
6497 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6498 {
6499         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6500 }
6501
6502 static void sched_numa_warn(const char *str)
6503 {
6504         static int done = false;
6505         int i,j;
6506
6507         if (done)
6508                 return;
6509
6510         done = true;
6511
6512         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6513
6514         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6515                 printk(KERN_WARNING "  ");
6516                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6517                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6518                 printk(KERN_CONT "\n");
6519         }
6520         printk(KERN_WARNING "\n");
6521 }
6522
6523 bool find_numa_distance(int distance)
6524 {
6525         int i;
6526
6527         if (distance == node_distance(0, 0))
6528                 return true;
6529
6530         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6531                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6532                         return true;
6533         }
6534
6535         return false;
6536 }
6537
6538 /*
6539  * A system can have three types of NUMA topology:
6540  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6541  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6542  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6543  *
6544  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6545  * topology lies in whether communication between not directly
6546  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6547  * could run), or through backplane controllers. This affects
6548  * placement of programs.
6549  *
6550  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6551  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6552  *   is directly connected.
6553  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6554  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6555  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6556  */
6557 static void init_numa_topology_type(void)
6558 {
6559         int a, b, c, n;
6560
6561         n = sched_max_numa_distance;
6562
6563         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6564                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6565                 return;
6566         }
6567
6568         for_each_online_node(a) {
6569                 for_each_online_node(b) {
6570                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6571                         if (node_distance(a, b) < n)
6572                                 continue;
6573
6574                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6575                         for_each_online_node(c) {
6576                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6577                                     node_distance(b, c) < n) {
6578                                         sched_numa_topology_type =
6579                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6580                                         return;
6581                                 }
6582                         }
6583
6584                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6585                         return;
6586                 }
6587         }
6588 }
6589
6590 static void sched_init_numa(void)
6591 {
6592         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6593         struct sched_domain_topology_level *tl;
6594         int level = 0;
6595         int i, j, k;
6596
6597         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6598         if (!sched_domains_numa_distance)
6599                 return;
6600
6601         /*
6602          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6603          * unique distances in the node_distance() table.
6604          *
6605          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6606          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6607          */
6608         next_distance = curr_distance;
6609         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6610                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6611                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6612                                 int distance = node_distance(i, k);
6613
6614                                 if (distance > curr_distance &&
6615                                     (distance < next_distance ||
6616                                      next_distance == curr_distance))
6617                                         next_distance = distance;
6618
6619                                 /*
6620                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6621                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6622                                  * equally connected to A.
6623                                  */
6624                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6625                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6626
6627                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6628                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6629                         }
6630                         if (next_distance != curr_distance) {
6631                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6632                                 sched_domains_numa_levels = level;
6633                                 curr_distance = next_distance;
6634                         } else break;
6635                 }
6636
6637                 /*
6638                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6639                  */
6640                 if (!sched_debug())
6641                         break;
6642         }
6643
6644         if (!level)
6645                 return;
6646
6647         /*
6648          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6649          * identity distance node_distance(i,i).
6650          *
6651          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6652          * numbers.
6653          */
6654
6655         /*
6656          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6657          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6658          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6659          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6660          * in other functions.
6661          *
6662          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6663          */
6664         sched_domains_numa_levels = 0;
6665
6666         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6667         if (!sched_domains_numa_masks)
6668                 return;
6669
6670         /*
6671          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6672          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6673          */
6674         for (i = 0; i < level; i++) {
6675                 sched_domains_numa_masks[i] =
6676                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6677                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6678                         return;
6679
6680                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6681                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6682                         if (!mask)
6683                                 return;
6684
6685                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6686
6687                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6688                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6689                                         continue;
6690
6691                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6692                         }
6693                 }
6694         }
6695
6696         /* Compute default topology size */
6697         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6698
6699         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6700                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6701         if (!tl)
6702                 return;
6703
6704         /*
6705          * Copy the default topology bits..
6706          */
6707         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6708                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6709
6710         /*
6711          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6712          */
6713         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6714                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6715                         .mask = sd_numa_mask,
6716                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6717                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6718                         .numa_level = j,
6719                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6720                 };
6721         }
6722
6723         sched_domain_topology = tl;
6724
6725         sched_domains_numa_levels = level;
6726         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6727
6728         init_numa_topology_type();
6729 }
6730
6731 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6732 {
6733         int i, j;
6734         int node = cpu_to_node(cpu);
6735
6736         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6737                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6738                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6739                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6740                 }
6741         }
6742 }
6743
6744 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6745 {
6746         int i, j;
6747         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6748                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6749                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6750         }
6751 }
6752
6753 /*
6754  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6755  * are onlined.
6756  */
6757 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6758                                            unsigned long action,
6759                                            void *hcpu)
6760 {
6761         int cpu = (long)hcpu;
6762
6763         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6764         case CPU_ONLINE:
6765                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6766                 break;
6767
6768         case CPU_DEAD:
6769                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6770                 break;
6771
6772         default:
6773                 return NOTIFY_DONE;
6774         }
6775
6776         return NOTIFY_OK;
6777 }
6778 #else
6779 static inline void sched_init_numa(void)
6780 {
6781 }
6782
6783 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6784                                            unsigned long action,
6785                                            void *hcpu)
6786 {
6787         return 0;
6788 }
6789 #endif /* CONFIG_NUMA */
6790
6791 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6792 {
6793         struct sched_domain_topology_level *tl;
6794         int j;
6795
6796         for_each_sd_topology(tl) {
6797                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6798
6799                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6800                 if (!sdd->sd)
6801                         return -ENOMEM;
6802
6803                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6804                 if (!sdd->sg)
6805                         return -ENOMEM;
6806
6807                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6808                 if (!sdd->sgc)
6809                         return -ENOMEM;
6810
6811                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6812                         struct sched_domain *sd;
6813                         struct sched_group *sg;
6814                         struct sched_group_capacity *sgc;
6815
6816                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6817                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6818                         if (!sd)
6819                                 return -ENOMEM;
6820
6821                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6822
6823                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6824                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6825                         if (!sg)
6826                                 return -ENOMEM;
6827
6828                         sg->next = sg;
6829
6830                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6831
6832                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6833                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6834                         if (!sgc)
6835                                 return -ENOMEM;
6836
6837                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6838                 }
6839         }
6840
6841         return 0;
6842 }
6843
6844 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6845 {
6846         struct sched_domain_topology_level *tl;
6847         int j;
6848
6849         for_each_sd_topology(tl) {
6850                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6851
6852                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6853                         struct sched_domain *sd;
6854
6855                         if (sdd->sd) {
6856                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6857                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6858                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6859                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6860                         }
6861
6862                         if (sdd->sg)
6863                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6864                         if (sdd->sgc)
6865                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6866                 }
6867                 free_percpu(sdd->sd);
6868                 sdd->sd = NULL;
6869                 free_percpu(sdd->sg);
6870                 sdd->sg = NULL;
6871                 free_percpu(sdd->sgc);
6872                 sdd->sgc = NULL;
6873         }
6874 }
6875
6876 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6877                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6878                 struct sched_domain *child, int cpu)
6879 {
6880         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6881         if (!sd)
6882                 return child;
6883
6884         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6885         if (child) {
6886                 sd->level = child->level + 1;
6887                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6888                 child->parent = sd;
6889                 sd->child = child;
6890
6891                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6892                                     sched_domain_span(sd))) {
6893                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6894 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6895                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6896                                         child->name, sd->name);
6897 #endif
6898                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6899                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6900                                    sched_domain_span(sd),
6901                                    sched_domain_span(child));
6902                 }
6903
6904         }
6905         set_domain_attribute(sd, attr);
6906
6907         return sd;
6908 }
6909
6910 /*
6911  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6912  * to the individual cpus
6913  */
6914 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6915                                struct sched_domain_attr *attr)
6916 {
6917         enum s_alloc alloc_state;
6918         struct sched_domain *sd;
6919         struct s_data d;
6920         int i, ret = -ENOMEM;
6921
6922         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6923         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6924                 goto error;
6925
6926         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6927         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6928                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6929
6930                 sd = NULL;
6931                 for_each_sd_topology(tl) {
6932                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6933                         if (tl == sched_domain_topology)
6934                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6935                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6936                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6937                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6938                                 break;
6939                 }
6940         }
6941
6942         /* Build the groups for the domains */
6943         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6944                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6945                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6946                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6947                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6948                                         goto error;
6949                         } else {
6950                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6951                                         goto error;
6952                         }
6953                 }
6954         }
6955
6956         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6957         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6958                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6959                         continue;
6960
6961                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6962                         claim_allocations(i, sd);
6963                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6964                 }
6965         }
6966
6967         /* Attach the domains */
6968         rcu_read_lock();
6969         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6970                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6971                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6972         }
6973         rcu_read_unlock();
6974
6975         ret = 0;
6976 error:
6977         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6978         return ret;
6979 }
6980
6981 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6982 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6983 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6984                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6985
6986 /*
6987  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6988  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6989  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6990  */
6991 static cpumask_var_t fallback_doms;
6992
6993 /*
6994  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6995  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6996  * or 0 if it stayed the same.
6997  */
6998 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6999 {
7000         return 0;
7001 }
7002
7003 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7004 {
7005         int i;
7006         cpumask_var_t *doms;
7007
7008         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7009         if (!doms)
7010                 return NULL;
7011         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7012                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7013                         free_sched_domains(doms, i);
7014                         return NULL;
7015                 }
7016         }
7017         return doms;
7018 }
7019
7020 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7021 {
7022         unsigned int i;
7023         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7024                 free_cpumask_var(doms[i]);
7025         kfree(doms);
7026 }
7027
7028 /*
7029  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7030  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7031  * exclude other special cases in the future.
7032  */
7033 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7034 {
7035         int err;
7036
7037         arch_update_cpu_topology();
7038         ndoms_cur = 1;
7039         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7040         if (!doms_cur)
7041                 doms_cur = &fallback_doms;
7042         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7043         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7044         register_sched_domain_sysctl();
7045
7046         return err;
7047 }
7048
7049 /*
7050  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7051  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7052  */
7053 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7054 {
7055         int i;
7056
7057         rcu_read_lock();
7058         for_each_cpu(i, cpu_map)
7059                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7060         rcu_read_unlock();
7061 }
7062
7063 /* handle null as "default" */
7064 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7065                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7066 {
7067         struct sched_domain_attr tmp;
7068
7069         /* fast path */
7070         if (!new && !cur)
7071                 return 1;
7072
7073         tmp = SD_ATTR_INIT;
7074         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7075                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7076                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7077 }
7078
7079 /*
7080  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7081  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7082  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7083  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7084  *
7085  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7086  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7087  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7088  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7089  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7090  * it as it is.
7091  *
7092  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7093  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7094  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7095  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7096  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7097  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7098  *
7099  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7100  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7101  * and it will not create the default domain.
7102  *
7103  * Call with hotplug lock held
7104  */
7105 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7106                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7107 {
7108         int i, j, n;
7109         int new_topology;
7110
7111         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7112
7113         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7114         unregister_sched_domain_sysctl();
7115
7116         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7117         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7118
7119         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7120
7121         /* Destroy deleted domains */
7122         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7123                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7124                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7125                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7126                                 goto match1;
7127                 }
7128                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7129                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7130 match1:
7131                 ;
7132         }
7133
7134         n = ndoms_cur;
7135         if (doms_new == NULL) {
7136                 n = 0;
7137                 doms_new = &fallback_doms;
7138                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7139                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7140         }
7141
7142         /* Build new domains */
7143         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7144                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7145                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7146                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7147                                 goto match2;
7148                 }
7149                 /* no match - add a new doms_new */
7150                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7151 match2:
7152                 ;
7153         }
7154
7155         /* Remember the new sched domains */
7156         if (doms_cur != &fallback_doms)
7157                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7158         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7159         doms_cur = doms_new;
7160         dattr_cur = dattr_new;
7161         ndoms_cur = ndoms_new;
7162
7163         register_sched_domain_sysctl();
7164
7165         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7166 }
7167
7168 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7169
7170 /*
7171  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7172  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7173  * around partition_sched_domains().
7174  *
7175  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7176  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7177  */
7178 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7179                              void *hcpu)
7180 {
7181         switch (action) {
7182         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7183         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7184
7185                 /*
7186                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7187                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7188                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7189                  * domain, ignoring cpusets.
7190                  */
7191                 num_cpus_frozen--;
7192                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7193                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7194                         break;
7195                 }
7196
7197                 /*
7198                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7199                  * restore the original sched domains by considering the
7200                  * cpuset configurations.
7201                  */
7202
7203         case CPU_ONLINE:
7204                 cpuset_update_active_cpus(true);
7205                 break;
7206         default:
7207                 return NOTIFY_DONE;
7208         }
7209         return NOTIFY_OK;
7210 }
7211
7212 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7213                                void *hcpu)
7214 {
7215         unsigned long flags;
7216         long cpu = (long)hcpu;
7217         struct dl_bw *dl_b;
7218         bool overflow;
7219         int cpus;
7220
7221         switch (action) {
7222         case CPU_DOWN_PREPARE:
7223                 rcu_read_lock_sched();
7224                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7225
7226                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7227                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7228                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7229                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7230
7231                 rcu_read_unlock_sched();
7232
7233                 if (overflow)
7234                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7235                 cpuset_update_active_cpus(false);
7236                 break;
7237         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7238                 num_cpus_frozen++;
7239                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7240                 break;
7241         default:
7242                 return NOTIFY_DONE;
7243         }
7244         return NOTIFY_OK;
7245 }
7246
7247 void __init sched_init_smp(void)
7248 {
7249         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7250
7251         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7252         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7253
7254         /* nohz_full won't take effect without isolating the cpus. */
7255         tick_nohz_full_add_cpus_to(cpu_isolated_map);
7256
7257         sched_init_numa();
7258
7259         /*
7260          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7261          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7262          * happen.
7263          */
7264         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7265         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7266         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7267         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7268                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7269         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7270
7271         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7272         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7273         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7274
7275         init_hrtick();
7276
7277         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7278         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7279                 BUG();
7280         sched_init_granularity();
7281         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7282
7283         init_sched_rt_class();
7284         init_sched_dl_class();
7285 }
7286 #else
7287 void __init sched_init_smp(void)
7288 {
7289         sched_init_granularity();
7290 }
7291 #endif /* CONFIG_SMP */
7292
7293 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7294 {
7295         return in_lock_functions(addr) ||
7296                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7297                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7298 }
7299
7300 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7301 /*
7302  * Default task group.
7303  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7304  */
7305 struct task_group root_task_group;
7306 LIST_HEAD(task_groups);
7307 #endif
7308
7309 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7310
7311 void __init sched_init(void)
7312 {
7313         int i, j;
7314         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7315
7316 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7317         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7318 #endif
7319 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7320         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7321 #endif
7322         if (alloc_size) {
7323                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7324
7325 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7326                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7327                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7328
7329                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7330                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7331
7332 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7333 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7334                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7335                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7336
7337                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7338                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7339
7340 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7341         }
7342 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7343         for_each_possible_cpu(i) {
7344                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7345                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7346         }
7347 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7348
7349         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7350                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7351         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7352                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7353
7354 #ifdef CONFIG_SMP
7355         init_defrootdomain();
7356 #endif
7357
7358 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7359         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7360                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7361 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7362
7363 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7364         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7365         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7366         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7367         autogroup_init(&init_task);
7368
7369 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7370
7371         for_each_possible_cpu(i) {
7372                 struct rq *rq;
7373
7374                 rq = cpu_rq(i);
7375                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7376                 rq->nr_running = 0;
7377                 rq->calc_load_active = 0;
7378                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7379                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7380                 init_rt_rq(&rq->rt);
7381                 init_dl_rq(&rq->dl);
7382 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7383                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7384                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7385                 /*
7386                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7387                  *
7388                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7389                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7390                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7391                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7392                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7393                  * (se->load.weight).
7394                  *
7395                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7396                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7397                  * then A0's share of the cpu resource is:
7398                  *
7399                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7400                  *
7401                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7402                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7403                  */
7404                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7405                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7406 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7407
7408                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7409 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7410                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7411 #endif
7412
7413                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7414                         rq->cpu_load[j] = 0;
7415
7416                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7417
7418 #ifdef CONFIG_SMP
7419                 rq->sd = NULL;
7420                 rq->rd = NULL;
7421                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7422                 rq->balance_callback = NULL;
7423                 rq->active_balance = 0;
7424                 rq->next_balance = jiffies;
7425                 rq->push_cpu = 0;
7426                 rq->cpu = i;
7427                 rq->online = 0;
7428                 rq->idle_stamp = 0;
7429                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7430                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7431
7432                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7433
7434                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7435 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7436                 rq->nohz_flags = 0;
7437 #endif
7438 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7439                 rq->last_sched_tick = 0;
7440 #endif
7441 #endif
7442                 init_rq_hrtick(rq);
7443                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7444         }
7445
7446         set_load_weight(&init_task);
7447
7448 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7449         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7450 #endif
7451
7452         /*
7453          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7454          */
7455         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7456         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7457
7458         /*
7459          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7460          */
7461         current->sched_class = &fair_sched_class;
7462
7463         /*
7464          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7465          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7466          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7467          * when this runqueue becomes "idle".
7468          */
7469         init_idle(current, smp_processor_id());
7470
7471         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7472
7473 #ifdef CONFIG_SMP
7474         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7475         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7476         if (cpu_isolated_map == NULL)
7477                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7478         idle_thread_set_boot_cpu();
7479         set_cpu_rq_start_time();
7480 #endif
7481         init_sched_fair_class();
7482
7483         scheduler_running = 1;
7484 }
7485
7486 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7487 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7488 {
7489         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7490
7491         return (nested == preempt_offset);
7492 }
7493
7494 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7495 {
7496         /*
7497          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7498          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7499          * otherwise we will destroy state.
7500          */
7501         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7502                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7503                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7504                         current->state,
7505                         (void *)current->task_state_change,
7506                         (void *)current->task_state_change);
7507
7508         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7509 }
7510 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7511
7512 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7513 {
7514         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7515
7516         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7517         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7518              !is_idle_task(current)) ||
7519             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7520                 return;
7521         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7522                 return;
7523         prev_jiffy = jiffies;
7524
7525         printk(KERN_ERR
7526                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7527                         file, line);
7528         printk(KERN_ERR
7529                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7530                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7531                         current->pid, current->comm);
7532
7533         if (task_stack_end_corrupted(current))
7534                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7535
7536         debug_show_held_locks(current);
7537         if (irqs_disabled())
7538                 print_irqtrace_events(current);
7539 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7540         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7541                 pr_err("Preemption disabled at:");
7542                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7543                 pr_cont("\n");
7544         }
7545 #endif
7546         dump_stack();
7547 }
7548 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7549 #endif
7550
7551 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7552 void normalize_rt_tasks(void)
7553 {
7554         struct task_struct *g, *p;
7555         struct sched_attr attr = {
7556                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7557         };
7558
7559         read_lock(&tasklist_lock);
7560         for_each_process_thread(g, p) {
7561                 /*
7562                  * Only normalize user tasks:
7563                  */
7564                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7565                         continue;
7566
7567                 p->se.exec_start                = 0;
7568 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7569                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7570                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7571                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7572 #endif
7573
7574                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7575                         /*
7576                          * Renice negative nice level userspace
7577                          * tasks back to 0:
7578                          */
7579                         if (task_nice(p) < 0)
7580                                 set_user_nice(p, 0);
7581                         continue;
7582                 }
7583
7584                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7585         }
7586         read_unlock(&tasklist_lock);
7587 }
7588
7589 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7590
7591 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7592 /*
7593  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7594  *
7595  * They can only be called when the whole system has been
7596  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7597  * activity can take place. Using them for anything else would
7598  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7599  * under any other configuration.
7600  */
7601
7602 /**
7603  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7604  * @cpu: the processor in question.
7605  *
7606  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7607  *
7608  * Return: The current task for @cpu.
7609  */
7610 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7611 {
7612         return cpu_curr(cpu);
7613 }
7614
7615 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7616
7617 #ifdef CONFIG_IA64
7618 /**
7619  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7620  * @cpu: the processor in question.
7621  * @p: the task pointer to set.
7622  *
7623  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7624  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7625  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7626  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7627  * and caller must save the original value of the current task (see
7628  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7629  * re-starting the system.
7630  *
7631  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7632  */
7633 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7634 {
7635         cpu_curr(cpu) = p;
7636 }
7637
7638 #endif
7639
7640 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7641 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7642 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7643
7644 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7645 {
7646         free_fair_sched_group(tg);
7647         free_rt_sched_group(tg);
7648         autogroup_free(tg);
7649         kfree(tg);
7650 }
7651
7652 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7653 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7654 {
7655         struct task_group *tg;
7656
7657         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7658         if (!tg)
7659                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7660
7661         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7662                 goto err;
7663
7664         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7665                 goto err;
7666
7667         return tg;
7668
7669 err:
7670         free_sched_group(tg);
7671         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7672 }
7673
7674 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7675 {
7676         unsigned long flags;
7677
7678         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7679         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7680
7681         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7682
7683         tg->parent = parent;
7684         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7685         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7686         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7687 }
7688
7689 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7690 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7691 {
7692         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7693         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7694 }
7695
7696 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7697 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7698 {
7699         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7700         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7701 }
7702
7703 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7704 {
7705         unsigned long flags;
7706         int i;
7707
7708         /* end participation in shares distribution */
7709         for_each_possible_cpu(i)
7710                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7711
7712         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7713         list_del_rcu(&tg->list);
7714         list_del_rcu(&tg->siblings);
7715         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7716 }
7717
7718 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7719  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7720  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7721  *      reflect its new group.
7722  */
7723 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7724 {
7725         struct task_group *tg;
7726         int queued, running;
7727         unsigned long flags;
7728         struct rq *rq;
7729
7730         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7731
7732         running = task_current(rq, tsk);
7733         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7734
7735         if (queued)
7736                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7737         if (unlikely(running))
7738                 put_prev_task(rq, tsk);
7739
7740         /*
7741          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7742          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7743          * to prevent lockdep warnings.
7744          */
7745         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7746                           struct task_group, css);
7747         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7748         tsk->sched_task_group = tg;
7749
7750 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7751         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7752                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7753         else
7754 #endif
7755                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7756
7757         if (unlikely(running))
7758                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7759         if (queued)
7760                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7761
7762         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7763 }
7764 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7765
7766 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7767 /*
7768  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7769  */
7770 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7771
7772 /* Must be called with tasklist_lock held */
7773 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7774 {
7775         struct task_struct *g, *p;
7776
7777         /*
7778          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7779          */
7780         if (task_group_is_autogroup(tg))
7781                 return 0;
7782
7783         for_each_process_thread(g, p) {
7784                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7785                         return 1;
7786         }
7787
7788         return 0;
7789 }
7790
7791 struct rt_schedulable_data {
7792         struct task_group *tg;
7793         u64 rt_period;
7794         u64 rt_runtime;
7795 };
7796
7797 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7798 {
7799         struct rt_schedulable_data *d = data;
7800         struct task_group *child;
7801         unsigned long total, sum = 0;
7802         u64 period, runtime;
7803
7804         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7805         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7806
7807         if (tg == d->tg) {
7808                 period = d->rt_period;
7809                 runtime = d->rt_runtime;
7810         }
7811
7812         /*
7813          * Cannot have more runtime than the period.
7814          */
7815         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7816                 return -EINVAL;
7817
7818         /*
7819          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7820          */
7821         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7822                 return -EBUSY;
7823
7824         total = to_ratio(period, runtime);
7825
7826         /*
7827          * Nobody can have more than the global setting allows.
7828          */
7829         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7830                 return -EINVAL;
7831
7832         /*
7833          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7834          */
7835         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7836                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7837                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7838
7839                 if (child == d->tg) {
7840                         period = d->rt_period;
7841                         runtime = d->rt_runtime;
7842                 }
7843
7844                 sum += to_ratio(period, runtime);
7845         }
7846
7847         if (sum > total)
7848                 return -EINVAL;
7849
7850         return 0;
7851 }
7852
7853 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7854 {
7855         int ret;
7856
7857         struct rt_schedulable_data data = {
7858                 .tg = tg,
7859                 .rt_period = period,
7860                 .rt_runtime = runtime,
7861         };
7862
7863         rcu_read_lock();
7864         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7865         rcu_read_unlock();
7866
7867         return ret;
7868 }
7869
7870 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7871                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7872 {
7873         int i, err = 0;
7874
7875         /*
7876          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7877          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7878          */
7879         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7880                 return -EINVAL;
7881
7882         /* No period doesn't make any sense. */
7883         if (rt_period == 0)
7884                 return -EINVAL;
7885
7886         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7887         read_lock(&tasklist_lock);
7888         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7889         if (err)
7890                 goto unlock;
7891
7892         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7893         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7894         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7895
7896         for_each_possible_cpu(i) {
7897                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7898
7899                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7900                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7901                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7902         }
7903         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7904 unlock:
7905         read_unlock(&tasklist_lock);
7906         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7907
7908         return err;
7909 }
7910
7911 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7912 {
7913         u64 rt_runtime, rt_period;
7914
7915         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7916         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7917         if (rt_runtime_us < 0)
7918                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7919
7920         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7921 }
7922
7923 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7924 {
7925         u64 rt_runtime_us;
7926
7927         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7928                 return -1;
7929
7930         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7931         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7932         return rt_runtime_us;
7933 }
7934
7935 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7936 {
7937         u64 rt_runtime, rt_period;
7938
7939         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7940         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7941
7942         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7943 }
7944
7945 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7946 {
7947         u64 rt_period_us;
7948
7949         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7950         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7951         return rt_period_us;
7952 }
7953 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7954
7955 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7956 static int sched_rt_global_constraints(void)
7957 {
7958         int ret = 0;
7959
7960         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7961         read_lock(&tasklist_lock);
7962         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7963         read_unlock(&tasklist_lock);
7964         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7965
7966         return ret;
7967 }
7968
7969 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7970 {
7971         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7972         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7973                 return 0;
7974
7975         return 1;
7976 }
7977
7978 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7979 static int sched_rt_global_constraints(void)
7980 {
7981         unsigned long flags;
7982         int i, ret = 0;
7983
7984         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7985         for_each_possible_cpu(i) {
7986                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7987
7988                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7989                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7990                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7991         }
7992         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7993
7994         return ret;
7995 }
7996 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7997
7998 static int sched_dl_global_validate(void)
7999 {
8000         u64 runtime = global_rt_runtime();
8001         u64 period = global_rt_period();
8002         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8003         struct dl_bw *dl_b;
8004         int cpu, ret = 0;
8005         unsigned long flags;
8006
8007         /*
8008          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8009          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8010          * any of the root_domains.
8011          *
8012          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8013          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8014          * solutions is welcome!
8015          */
8016         for_each_possible_cpu(cpu) {
8017                 rcu_read_lock_sched();
8018                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8019
8020                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8021                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8022                         ret = -EBUSY;
8023                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8024
8025                 rcu_read_unlock_sched();
8026
8027                 if (ret)
8028                         break;
8029         }
8030
8031         return ret;
8032 }
8033
8034 static void sched_dl_do_global(void)
8035 {
8036         u64 new_bw = -1;
8037         struct dl_bw *dl_b;
8038         int cpu;
8039         unsigned long flags;
8040
8041         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8042         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8043
8044         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8045                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8046
8047         /*
8048          * FIXME: As above...
8049          */
8050         for_each_possible_cpu(cpu) {
8051                 rcu_read_lock_sched();
8052                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8053
8054                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8055                 dl_b->bw = new_bw;
8056                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8057
8058                 rcu_read_unlock_sched();
8059         }
8060 }
8061
8062 static int sched_rt_global_validate(void)
8063 {
8064         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8065                 return -EINVAL;
8066
8067         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8068                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8069                 return -EINVAL;
8070
8071         return 0;
8072 }
8073
8074 static void sched_rt_do_global(void)
8075 {
8076         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8077         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8078 }
8079
8080 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8081                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8082                 loff_t *ppos)
8083 {
8084         int old_period, old_runtime;
8085         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8086         int ret;
8087
8088         mutex_lock(&mutex);
8089         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8090         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8091
8092         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8093
8094         if (!ret && write) {
8095                 ret = sched_rt_global_validate();
8096                 if (ret)
8097                         goto undo;
8098
8099                 ret = sched_dl_global_validate();
8100                 if (ret)
8101                         goto undo;
8102
8103                 ret = sched_rt_global_constraints();
8104                 if (ret)
8105                         goto undo;
8106
8107                 sched_rt_do_global();
8108                 sched_dl_do_global();
8109         }
8110         if (0) {
8111 undo:
8112                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8113                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8114         }
8115         mutex_unlock(&mutex);
8116
8117         return ret;
8118 }
8119
8120 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8121                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8122                 loff_t *ppos)
8123 {
8124         int ret;
8125         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8126
8127         mutex_lock(&mutex);
8128         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8129         /* make sure that internally we keep jiffies */
8130         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8131         if (!ret && write) {
8132                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8133                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8134         }
8135         mutex_unlock(&mutex);
8136         return ret;
8137 }
8138
8139 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8140
8141 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8142 {
8143         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8144 }
8145
8146 static struct cgroup_subsys_state *
8147 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8148 {
8149         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8150         struct task_group *tg;
8151
8152         if (!parent) {
8153                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8154                 return &root_task_group.css;
8155         }
8156
8157         tg = sched_create_group(parent);
8158         if (IS_ERR(tg))
8159                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8160
8161         return &tg->css;
8162 }
8163
8164 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8165 {
8166         struct task_group *tg = css_tg(css);
8167         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8168
8169         if (parent)
8170                 sched_online_group(tg, parent);
8171         return 0;
8172 }
8173
8174 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8175 {
8176         struct task_group *tg = css_tg(css);
8177
8178         sched_destroy_group(tg);
8179 }
8180
8181 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8182 {
8183         struct task_group *tg = css_tg(css);
8184
8185         sched_offline_group(tg);
8186 }
8187
8188 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8189 {
8190         sched_move_task(task);
8191 }
8192
8193 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8194                                  struct cgroup_taskset *tset)
8195 {
8196         struct task_struct *task;
8197
8198         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
8199 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8200                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8201                         return -EINVAL;
8202 #else
8203                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8204                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8205                         return -EINVAL;
8206 #endif
8207         }
8208         return 0;
8209 }
8210
8211 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8212                               struct cgroup_taskset *tset)
8213 {
8214         struct task_struct *task;
8215
8216         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
8217                 sched_move_task(task);
8218 }
8219
8220 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
8221                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
8222                             struct task_struct *task)
8223 {
8224         sched_move_task(task);
8225 }
8226
8227 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8228 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8229                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8230 {
8231         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8232 }
8233
8234 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8235                                struct cftype *cft)
8236 {
8237         struct task_group *tg = css_tg(css);
8238
8239         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8240 }
8241
8242 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8243 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8244
8245 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8246 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8247
8248 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8249
8250 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8251 {
8252         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8253         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8254
8255         if (tg == &root_task_group)
8256                 return -EINVAL;
8257
8258         /*
8259          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8260          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8261          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8262          */
8263         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8264                 return -EINVAL;
8265
8266         /*
8267          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8268          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8269          * feasibility.
8270          */
8271         if (period > max_cfs_quota_period)
8272                 return -EINVAL;
8273
8274         /*
8275          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8276          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8277          */
8278         get_online_cpus();
8279         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8280         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8281         if (ret)
8282                 goto out_unlock;
8283
8284         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8285         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8286         /*
8287          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8288          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8289          */
8290         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8291                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8292         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8293         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8294         cfs_b->quota = quota;
8295
8296         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8297         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8298         if (runtime_enabled)
8299                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8300         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8301
8302         for_each_online_cpu(i) {
8303                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8304                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8305
8306                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8307                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8308                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8309
8310                 if (cfs_rq->throttled)
8311                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8312                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8313         }
8314         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8315                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8316 out_unlock:
8317         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8318         put_online_cpus();
8319
8320         return ret;
8321 }
8322
8323 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8324 {
8325         u64 quota, period;
8326
8327         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8328         if (cfs_quota_us < 0)
8329                 quota = RUNTIME_INF;
8330         else
8331                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8332
8333         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8334 }
8335
8336 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8337 {
8338         u64 quota_us;
8339
8340         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8341                 return -1;
8342
8343         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8344         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8345
8346         return quota_us;
8347 }
8348
8349 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8350 {
8351         u64 quota, period;
8352
8353         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8354         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8355
8356         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8357 }
8358
8359 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8360 {
8361         u64 cfs_period_us;
8362
8363         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8364         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8365
8366         return cfs_period_us;
8367 }
8368
8369 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8370                                   struct cftype *cft)
8371 {
8372         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8373 }
8374
8375 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8376                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8377 {
8378         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8379 }
8380
8381 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8382                                    struct cftype *cft)
8383 {
8384         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8385 }
8386
8387 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8388                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8389 {
8390         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8391 }
8392
8393 struct cfs_schedulable_data {
8394         struct task_group *tg;
8395         u64 period, quota;
8396 };
8397
8398 /*
8399  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8400  * note: units are usecs
8401  */
8402 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8403                                struct cfs_schedulable_data *d)
8404 {
8405         u64 quota, period;
8406
8407         if (tg == d->tg) {
8408                 period = d->period;
8409                 quota = d->quota;
8410         } else {
8411                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8412                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8413         }
8414
8415         /* note: these should typically be equivalent */
8416         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8417                 return RUNTIME_INF;
8418
8419         return to_ratio(period, quota);
8420 }
8421
8422 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8423 {
8424         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8425         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8426         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8427
8428         if (!tg->parent) {
8429                 quota = RUNTIME_INF;
8430         } else {
8431                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8432
8433                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8434                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8435
8436                 /*
8437                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8438                  * limit is set
8439                  */
8440                 if (quota == RUNTIME_INF)
8441                         quota = parent_quota;
8442                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8443                         return -EINVAL;
8444         }
8445         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8446
8447         return 0;
8448 }
8449
8450 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8451 {
8452         int ret;
8453         struct cfs_schedulable_data data = {
8454                 .tg = tg,
8455                 .period = period,
8456                 .quota = quota,
8457         };
8458
8459         if (quota != RUNTIME_INF) {
8460                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8461                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8462         }
8463
8464         rcu_read_lock();
8465         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8466         rcu_read_unlock();
8467
8468         return ret;
8469 }
8470
8471 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8472 {
8473         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8474         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8475
8476         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8477         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8478         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8479
8480         return 0;
8481 }
8482 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8483 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8484
8485 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8486 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8487                                 struct cftype *cft, s64 val)
8488 {
8489         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8490 }
8491
8492 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8493                                struct cftype *cft)
8494 {
8495         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8496 }
8497
8498 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8499                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8500 {
8501         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8502 }
8503
8504 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8505                                    struct cftype *cft)
8506 {
8507         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8508 }
8509 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8510
8511 static struct cftype cpu_files[] = {
8512 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8513         {
8514                 .name = "shares",
8515                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8516                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8517         },
8518 #endif
8519 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8520         {
8521                 .name = "cfs_quota_us",
8522                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8523                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8524         },
8525         {
8526                 .name = "cfs_period_us",
8527                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8528                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8529         },
8530         {
8531                 .name = "stat",
8532                 .seq_show = cpu_stats_show,
8533         },
8534 #endif
8535 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8536         {
8537                 .name = "rt_runtime_us",
8538                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8539                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8540         },
8541         {
8542                 .name = "rt_period_us",
8543                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8544                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8545         },
8546 #endif
8547         { }     /* terminate */
8548 };
8549
8550 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8551         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8552         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8553         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8554         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8555         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8556         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8557         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8558         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8559         .legacy_cftypes = cpu_files,
8560         .early_init     = 1,
8561 };
8562
8563 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8564
8565 void dump_cpu_task(int cpu)
8566 {
8567         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8568         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8569 }