sched, time: Switch VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN to jiffy granularity
[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/ctype.h>
70 #include <linux/ftrace.h>
71 #include <linux/slab.h>
72 #include <linux/init_task.h>
73 #include <linux/context_tracking.h>
74 #include <linux/compiler.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
81 #include <asm/paravirt.h>
82 #endif
83
84 #include "sched.h"
85 #include "../workqueue_internal.h"
86 #include "../smpboot.h"
87
88 #define CREATE_TRACE_POINTS
89 #include <trace/events/sched.h>
90
91 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
92 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
93
94 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
95
96 void update_rq_clock(struct rq *rq)
97 {
98         s64 delta;
99
100         lockdep_assert_held(&rq->lock);
101
102         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
103                 return;
104
105         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
106         if (delta < 0)
107                 return;
108         rq->clock += delta;
109         update_rq_clock_task(rq, delta);
110 }
111
112 /*
113  * Debugging: various feature bits
114  */
115
116 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
117         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
118
119 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
120 #include "features.h"
121         0;
122
123 #undef SCHED_FEAT
124
125 /*
126  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
127  * Limited because this is done with IRQs disabled.
128  */
129 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
130
131 /*
132  * period over which we average the RT time consumption, measured
133  * in ms.
134  *
135  * default: 1s
136  */
137 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
138
139 /*
140  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
141  * default: 1s
142  */
143 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
144
145 __read_mostly int scheduler_running;
146
147 /*
148  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
149  * default: 0.95s
150  */
151 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
152
153 /* cpus with isolated domains */
154 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
155
156 /*
157  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
158  */
159 static struct rq *this_rq_lock(void)
160         __acquires(rq->lock)
161 {
162         struct rq *rq;
163
164         local_irq_disable();
165         rq = this_rq();
166         raw_spin_lock(&rq->lock);
167
168         return rq;
169 }
170
171 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
172 /*
173  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
174  */
175
176 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
177 {
178         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
179                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
180 }
181
182 /*
183  * High-resolution timer tick.
184  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
185  */
186 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
187 {
188         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
189
190         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
191
192         raw_spin_lock(&rq->lock);
193         update_rq_clock(rq);
194         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
195         raw_spin_unlock(&rq->lock);
196
197         return HRTIMER_NORESTART;
198 }
199
200 #ifdef CONFIG_SMP
201
202 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
203 {
204         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
205
206         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
207 }
208
209 /*
210  * called from hardirq (IPI) context
211  */
212 static void __hrtick_start(void *arg)
213 {
214         struct rq *rq = arg;
215
216         raw_spin_lock(&rq->lock);
217         __hrtick_restart(rq);
218         rq->hrtick_csd_pending = 0;
219         raw_spin_unlock(&rq->lock);
220 }
221
222 /*
223  * Called to set the hrtick timer state.
224  *
225  * called with rq->lock held and irqs disabled
226  */
227 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
228 {
229         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
230         ktime_t time;
231         s64 delta;
232
233         /*
234          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
235          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
236          */
237         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
238         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
239
240         hrtimer_set_expires(timer, time);
241
242         if (rq == this_rq()) {
243                 __hrtick_restart(rq);
244         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
245                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
246                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
247         }
248 }
249
250 static int
251 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
252 {
253         int cpu = (int)(long)hcpu;
254
255         switch (action) {
256         case CPU_UP_CANCELED:
257         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
258         case CPU_DOWN_PREPARE:
259         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
260         case CPU_DEAD:
261         case CPU_DEAD_FROZEN:
262                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
263                 return NOTIFY_OK;
264         }
265
266         return NOTIFY_DONE;
267 }
268
269 static __init void init_hrtick(void)
270 {
271         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
272 }
273 #else
274 /*
275  * Called to set the hrtick timer state.
276  *
277  * called with rq->lock held and irqs disabled
278  */
279 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
280 {
281         /*
282          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
283          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
284          */
285         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
286         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
287                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
288 }
289
290 static inline void init_hrtick(void)
291 {
292 }
293 #endif /* CONFIG_SMP */
294
295 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
296 {
297 #ifdef CONFIG_SMP
298         rq->hrtick_csd_pending = 0;
299
300         rq->hrtick_csd.flags = 0;
301         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
302         rq->hrtick_csd.info = rq;
303 #endif
304
305         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
306         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
307 }
308 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
309 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
310 {
311 }
312
313 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
314 {
315 }
316
317 static inline void init_hrtick(void)
318 {
319 }
320 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
321
322 /*
323  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
324  */
325 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
326 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
327         for (;;) {                                                      \
328                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
329                 if (__old == __val)                                     \
330                         break;                                          \
331                 __val = __old;                                          \
332         }                                                               \
333         __old;                                                          \
334 })
335
336 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
337 /*
338  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
339  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
340  * spurious IPIs.
341  */
342 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
343 {
344         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
345         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
346 }
347
348 /*
349  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
350  *
351  * If this returns true, then the idle task promises to call
352  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
353  */
354 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
355 {
356         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
357         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
358
359         for (;;) {
360                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
361                         return false;
362                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
363                         return true;
364                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
365                 if (old == val)
366                         break;
367                 val = old;
368         }
369         return true;
370 }
371
372 #else
373 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
374 {
375         set_tsk_need_resched(p);
376         return true;
377 }
378
379 #ifdef CONFIG_SMP
380 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
381 {
382         return false;
383 }
384 #endif
385 #endif
386
387 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
388 {
389         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
390
391         /*
392          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
393          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
394          * wakeup due to that.
395          *
396          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
397          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
398          */
399         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
400                 return;
401
402         get_task_struct(task);
403
404         /*
405          * The head is context local, there can be no concurrency.
406          */
407         *head->lastp = node;
408         head->lastp = &node->next;
409 }
410
411 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
412 {
413         struct wake_q_node *node = head->first;
414
415         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
416                 struct task_struct *task;
417
418                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
419                 BUG_ON(!task);
420                 /* task can safely be re-inserted now */
421                 node = node->next;
422                 task->wake_q.next = NULL;
423
424                 /*
425                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
426                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
427                  */
428                 wake_up_process(task);
429                 put_task_struct(task);
430         }
431 }
432
433 /*
434  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
435  *
436  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
437  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
438  * the target CPU.
439  */
440 void resched_curr(struct rq *rq)
441 {
442         struct task_struct *curr = rq->curr;
443         int cpu;
444
445         lockdep_assert_held(&rq->lock);
446
447         if (test_tsk_need_resched(curr))
448                 return;
449
450         cpu = cpu_of(rq);
451
452         if (cpu == smp_processor_id()) {
453                 set_tsk_need_resched(curr);
454                 set_preempt_need_resched();
455                 return;
456         }
457
458         if (set_nr_and_not_polling(curr))
459                 smp_send_reschedule(cpu);
460         else
461                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
462 }
463
464 void resched_cpu(int cpu)
465 {
466         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
467         unsigned long flags;
468
469         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
470                 return;
471         resched_curr(rq);
472         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
473 }
474
475 #ifdef CONFIG_SMP
476 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
477 /*
478  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
479  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
480  *
481  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
482  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
483  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
484  */
485 int get_nohz_timer_target(void)
486 {
487         int i, cpu = smp_processor_id();
488         struct sched_domain *sd;
489
490         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
491                 return cpu;
492
493         rcu_read_lock();
494         for_each_domain(cpu, sd) {
495                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
496                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
497                                 cpu = i;
498                                 goto unlock;
499                         }
500                 }
501         }
502
503         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
504                 cpu = housekeeping_any_cpu();
505 unlock:
506         rcu_read_unlock();
507         return cpu;
508 }
509 /*
510  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
511  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
512  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
513  * idle system the next event might even be infinite time into the
514  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
515  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
516  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
517  * wheel for the next timer event.
518  */
519 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
520 {
521         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
522
523         if (cpu == smp_processor_id())
524                 return;
525
526         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
527                 smp_send_reschedule(cpu);
528         else
529                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
530 }
531
532 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
533 {
534         /*
535          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
536          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
537          * If needed we can still optimize that later with an
538          * empty IRQ.
539          */
540         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
541                 if (cpu != smp_processor_id() ||
542                     tick_nohz_tick_stopped())
543                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
544                 return true;
545         }
546
547         return false;
548 }
549
550 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
551 {
552         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
553                 wake_up_idle_cpu(cpu);
554 }
555
556 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
557 {
558         int cpu = smp_processor_id();
559
560         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
561                 return false;
562
563         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
564                 return true;
565
566         /*
567          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
568          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
569          */
570         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
571         return false;
572 }
573
574 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
575
576 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
577 {
578         return false;
579 }
580
581 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
582
583 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
584 bool sched_can_stop_tick(void)
585 {
586         /*
587          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
588          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
589          */
590         if (current->policy == SCHED_FIFO)
591                 return true;
592
593         /*
594          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
595          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
596          */
597         if (current->policy == SCHED_RR) {
598                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
599
600                 return list_is_singular(&rt_se->run_list);
601         }
602
603         /*
604          * More than one running task need preemption.
605          * nr_running update is assumed to be visible
606          * after IPI is sent from wakers.
607          */
608         if (this_rq()->nr_running > 1)
609                 return false;
610
611         return true;
612 }
613 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
614
615 void sched_avg_update(struct rq *rq)
616 {
617         s64 period = sched_avg_period();
618
619         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
620                 /*
621                  * Inline assembly required to prevent the compiler
622                  * optimising this loop into a divmod call.
623                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
624                  */
625                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
626                 rq->age_stamp += period;
627                 rq->rt_avg /= 2;
628         }
629 }
630
631 #endif /* CONFIG_SMP */
632
633 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
634                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
635 /*
636  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
637  * node and @up when leaving it for the final time.
638  *
639  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
640  */
641 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
642                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
643 {
644         struct task_group *parent, *child;
645         int ret;
646
647         parent = from;
648
649 down:
650         ret = (*down)(parent, data);
651         if (ret)
652                 goto out;
653         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
654                 parent = child;
655                 goto down;
656
657 up:
658                 continue;
659         }
660         ret = (*up)(parent, data);
661         if (ret || parent == from)
662                 goto out;
663
664         child = parent;
665         parent = parent->parent;
666         if (parent)
667                 goto up;
668 out:
669         return ret;
670 }
671
672 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
673 {
674         return 0;
675 }
676 #endif
677
678 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
679 {
680         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
681         struct load_weight *load = &p->se.load;
682
683         /*
684          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
685          */
686         if (idle_policy(p->policy)) {
687                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
688                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
689                 return;
690         }
691
692         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
693         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
694 }
695
696 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
697 {
698         update_rq_clock(rq);
699         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
700                 sched_info_queued(rq, p);
701         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
702 }
703
704 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
705 {
706         update_rq_clock(rq);
707         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
708                 sched_info_dequeued(rq, p);
709         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
710 }
711
712 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
713 {
714         if (task_contributes_to_load(p))
715                 rq->nr_uninterruptible--;
716
717         enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         if (task_contributes_to_load(p))
723                 rq->nr_uninterruptible++;
724
725         dequeue_task(rq, p, flags);
726 }
727
728 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
729 {
730 /*
731  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
732  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
733  */
734 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
735         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
736 #endif
737 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
738         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
739
740         /*
741          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
742          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
743          * {soft,}irq region.
744          *
745          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
746          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
747          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
748          * monotonic.
749          *
750          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
751          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
752          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
753          * atomic ops.
754          */
755         if (irq_delta > delta)
756                 irq_delta = delta;
757
758         rq->prev_irq_time += irq_delta;
759         delta -= irq_delta;
760 #endif
761 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
762         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
763                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
764                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
765
766                 if (unlikely(steal > delta))
767                         steal = delta;
768
769                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
770                 delta -= steal;
771         }
772 #endif
773
774         rq->clock_task += delta;
775
776 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
777         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
778                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
779 #endif
780 }
781
782 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
783 {
784         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
785         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
786
787         if (stop) {
788                 /*
789                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
790                  * userspace knows about and won't get confused about.
791                  *
792                  * Also, it will make PI more or less work without too
793                  * much confusion -- but then, stop work should not
794                  * rely on PI working anyway.
795                  */
796                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
797
798                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
799         }
800
801         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
802
803         if (old_stop) {
804                 /*
805                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
806                  * it can die in pieces.
807                  */
808                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
809         }
810 }
811
812 /*
813  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
814  */
815 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
816 {
817         return p->static_prio;
818 }
819
820 /*
821  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
822  * without taking RT-inheritance into account. Might be
823  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
824  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
825  * estimator recalculates.
826  */
827 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
828 {
829         int prio;
830
831         if (task_has_dl_policy(p))
832                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
833         else if (task_has_rt_policy(p))
834                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
835         else
836                 prio = __normal_prio(p);
837         return prio;
838 }
839
840 /*
841  * Calculate the current priority, i.e. the priority
842  * taken into account by the scheduler. This value might
843  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
844  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
845  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
846  */
847 static int effective_prio(struct task_struct *p)
848 {
849         p->normal_prio = normal_prio(p);
850         /*
851          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
852          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
853          * to the normal priority:
854          */
855         if (!rt_prio(p->prio))
856                 return p->normal_prio;
857         return p->prio;
858 }
859
860 /**
861  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
862  * @p: the task in question.
863  *
864  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
865  */
866 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
867 {
868         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
869 }
870
871 /*
872  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
873  * use the balance_callback list if you want balancing.
874  *
875  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
876  * balance_callback().
877  */
878 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
879                                        const struct sched_class *prev_class,
880                                        int oldprio)
881 {
882         if (prev_class != p->sched_class) {
883                 if (prev_class->switched_from)
884                         prev_class->switched_from(rq, p);
885
886                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
887         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
888                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
889 }
890
891 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
892 {
893         const struct sched_class *class;
894
895         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
896                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
897         } else {
898                 for_each_class(class) {
899                         if (class == rq->curr->sched_class)
900                                 break;
901                         if (class == p->sched_class) {
902                                 resched_curr(rq);
903                                 break;
904                         }
905                 }
906         }
907
908         /*
909          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
910          * this case, we can save a useless back to back clock update.
911          */
912         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
913                 rq_clock_skip_update(rq, true);
914 }
915
916 #ifdef CONFIG_SMP
917 /*
918  * This is how migration works:
919  *
920  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
921  *    stop_one_cpu().
922  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
923  *    off the CPU)
924  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
925  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
926  *    it and puts it into the right queue.
927  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
928  *    is done.
929  */
930
931 /*
932  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
933  *
934  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
935  */
936 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
937 {
938         lockdep_assert_held(&rq->lock);
939
940         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
941         dequeue_task(rq, p, 0);
942         set_task_cpu(p, new_cpu);
943         raw_spin_unlock(&rq->lock);
944
945         rq = cpu_rq(new_cpu);
946
947         raw_spin_lock(&rq->lock);
948         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
949         enqueue_task(rq, p, 0);
950         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
951         check_preempt_curr(rq, p, 0);
952
953         return rq;
954 }
955
956 struct migration_arg {
957         struct task_struct *task;
958         int dest_cpu;
959 };
960
961 /*
962  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
963  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
964  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
965  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
966  *
967  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
968  * as the task is no longer on this CPU.
969  */
970 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
971 {
972         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
973                 return rq;
974
975         /* Affinity changed (again). */
976         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
977                 return rq;
978
979         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
980
981         return rq;
982 }
983
984 /*
985  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
986  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
987  * 'pushing' onto another runqueue.
988  */
989 static int migration_cpu_stop(void *data)
990 {
991         struct migration_arg *arg = data;
992         struct task_struct *p = arg->task;
993         struct rq *rq = this_rq();
994
995         /*
996          * The original target cpu might have gone down and we might
997          * be on another cpu but it doesn't matter.
998          */
999         local_irq_disable();
1000         /*
1001          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1002          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1003          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1004          */
1005         sched_ttwu_pending();
1006
1007         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1008         raw_spin_lock(&rq->lock);
1009         /*
1010          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1011          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1012          * we're holding p->pi_lock.
1013          */
1014         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1015                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1016         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1017         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1018
1019         local_irq_enable();
1020         return 0;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1025  * actually call this function.
1026  */
1027 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1028 {
1029         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1030         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1031 }
1032
1033 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1034 {
1035         struct rq *rq = task_rq(p);
1036         bool queued, running;
1037
1038         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1039
1040         queued = task_on_rq_queued(p);
1041         running = task_current(rq, p);
1042
1043         if (queued) {
1044                 /*
1045                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1046                  * holding rq->lock.
1047                  */
1048                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1049                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1050         }
1051         if (running)
1052                 put_prev_task(rq, p);
1053
1054         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1055
1056         if (running)
1057                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1058         if (queued)
1059                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1064  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1065  * is removed from the allowed bitmask.
1066  *
1067  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1068  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1069  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1070  */
1071 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1072                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1073 {
1074         unsigned long flags;
1075         struct rq *rq;
1076         unsigned int dest_cpu;
1077         int ret = 0;
1078
1079         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1080
1081         /*
1082          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1083          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1084          */
1085         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1086                 ret = -EINVAL;
1087                 goto out;
1088         }
1089
1090         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1091                 goto out;
1092
1093         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1094                 ret = -EINVAL;
1095                 goto out;
1096         }
1097
1098         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1099
1100         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1101         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1102                 goto out;
1103
1104         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1105         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1106                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1107                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1108                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1109                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1110                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1111                 return 0;
1112         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1113                 /*
1114                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1115                  * afterwards anyway.
1116                  */
1117                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1118                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1119                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1120         }
1121 out:
1122         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1123
1124         return ret;
1125 }
1126
1127 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1128 {
1129         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1130 }
1131 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1132
1133 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1134 {
1135 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1136         /*
1137          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1138          * ttwu() will sort out the placement.
1139          */
1140         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1141                         !p->on_rq);
1142
1143         /*
1144          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1145          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1146          * time relying on p->on_rq.
1147          */
1148         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1149                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1150                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1151
1152 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1153         /*
1154          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1155          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1156          *
1157          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1158          * see task_group().
1159          *
1160          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1161          * task_rq_lock().
1162          */
1163         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1164                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1165 #endif
1166 #endif
1167
1168         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1169
1170         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1171                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1172                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1173                 p->se.nr_migrations++;
1174                 perf_event_task_migrate(p);
1175         }
1176
1177         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1178 }
1179
1180 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1181 {
1182         if (task_on_rq_queued(p)) {
1183                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1184
1185                 src_rq = task_rq(p);
1186                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1187
1188                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1189                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1190                 set_task_cpu(p, cpu);
1191                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1192                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1193                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1194         } else {
1195                 /*
1196                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1197                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1198                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1199                  */
1200                 p->wake_cpu = cpu;
1201         }
1202 }
1203
1204 struct migration_swap_arg {
1205         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1206         int src_cpu, dst_cpu;
1207 };
1208
1209 static int migrate_swap_stop(void *data)
1210 {
1211         struct migration_swap_arg *arg = data;
1212         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1213         int ret = -EAGAIN;
1214
1215         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1216                 return -EAGAIN;
1217
1218         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1219         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1220
1221         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1222                         &arg->dst_task->pi_lock);
1223         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1224
1225         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1226                 goto unlock;
1227
1228         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1229                 goto unlock;
1230
1231         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1232                 goto unlock;
1233
1234         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1235                 goto unlock;
1236
1237         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1238         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1239
1240         ret = 0;
1241
1242 unlock:
1243         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1244         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1245         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1246
1247         return ret;
1248 }
1249
1250 /*
1251  * Cross migrate two tasks
1252  */
1253 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1254 {
1255         struct migration_swap_arg arg;
1256         int ret = -EINVAL;
1257
1258         arg = (struct migration_swap_arg){
1259                 .src_task = cur,
1260                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1261                 .dst_task = p,
1262                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1263         };
1264
1265         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1266                 goto out;
1267
1268         /*
1269          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1270          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1271          */
1272         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1273                 goto out;
1274
1275         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1276                 goto out;
1277
1278         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1279                 goto out;
1280
1281         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1282         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1283
1284 out:
1285         return ret;
1286 }
1287
1288 /*
1289  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1290  *
1291  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1292  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1293  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1294  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1295  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1296  * @p has remained unscheduled the whole time.
1297  *
1298  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1299  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1300  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1301  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1302  * waiting to become inactive.
1303  */
1304 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1305 {
1306         unsigned long flags;
1307         int running, queued;
1308         unsigned long ncsw;
1309         struct rq *rq;
1310
1311         for (;;) {
1312                 /*
1313                  * We do the initial early heuristics without holding
1314                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1315                  * the runqueue lock when things look like they will
1316                  * work out!
1317                  */
1318                 rq = task_rq(p);
1319
1320                 /*
1321                  * If the task is actively running on another CPU
1322                  * still, just relax and busy-wait without holding
1323                  * any locks.
1324                  *
1325                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1326                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1327                  * But we don't care, since "task_running()" will
1328                  * return false if the runqueue has changed and p
1329                  * is actually now running somewhere else!
1330                  */
1331                 while (task_running(rq, p)) {
1332                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1333                                 return 0;
1334                         cpu_relax();
1335                 }
1336
1337                 /*
1338                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1339                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1340                  * just go back and repeat.
1341                  */
1342                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1343                 trace_sched_wait_task(p);
1344                 running = task_running(rq, p);
1345                 queued = task_on_rq_queued(p);
1346                 ncsw = 0;
1347                 if (!match_state || p->state == match_state)
1348                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1349                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1350
1351                 /*
1352                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1353                  */
1354                 if (unlikely(!ncsw))
1355                         break;
1356
1357                 /*
1358                  * Was it really running after all now that we
1359                  * checked with the proper locks actually held?
1360                  *
1361                  * Oops. Go back and try again..
1362                  */
1363                 if (unlikely(running)) {
1364                         cpu_relax();
1365                         continue;
1366                 }
1367
1368                 /*
1369                  * It's not enough that it's not actively running,
1370                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1371                  * preempted!
1372                  *
1373                  * So if it was still runnable (but just not actively
1374                  * running right now), it's preempted, and we should
1375                  * yield - it could be a while.
1376                  */
1377                 if (unlikely(queued)) {
1378                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1379
1380                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1381                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1382                         continue;
1383                 }
1384
1385                 /*
1386                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1387                  * runnable, which means that it will never become
1388                  * running in the future either. We're all done!
1389                  */
1390                 break;
1391         }
1392
1393         return ncsw;
1394 }
1395
1396 /***
1397  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1398  * @p: the to-be-kicked thread
1399  *
1400  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1401  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1402  *
1403  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1404  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1405  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1406  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1407  * achieved as well.
1408  */
1409 void kick_process(struct task_struct *p)
1410 {
1411         int cpu;
1412
1413         preempt_disable();
1414         cpu = task_cpu(p);
1415         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1416                 smp_send_reschedule(cpu);
1417         preempt_enable();
1418 }
1419 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1420
1421 /*
1422  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1423  */
1424 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1425 {
1426         int nid = cpu_to_node(cpu);
1427         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1428         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1429         int dest_cpu;
1430
1431         /*
1432          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1433          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1434          * select the cpu on the other node.
1435          */
1436         if (nid != -1) {
1437                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1438
1439                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1440                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1441                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1442                                 continue;
1443                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1444                                 continue;
1445                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1446                                 return dest_cpu;
1447                 }
1448         }
1449
1450         for (;;) {
1451                 /* Any allowed, online CPU? */
1452                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1453                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1454                                 continue;
1455                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1456                                 continue;
1457                         goto out;
1458                 }
1459
1460                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1461                 switch (state) {
1462                 case cpuset:
1463                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1464                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1465                                 state = possible;
1466                                 break;
1467                         }
1468                         /* fall-through */
1469                 case possible:
1470                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1471                         state = fail;
1472                         break;
1473
1474                 case fail:
1475                         BUG();
1476                         break;
1477                 }
1478         }
1479
1480 out:
1481         if (state != cpuset) {
1482                 /*
1483                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1484                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1485                  * leave kernel.
1486                  */
1487                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1488                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1489                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1490                 }
1491         }
1492
1493         return dest_cpu;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1498  */
1499 static inline
1500 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1501 {
1502         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1503
1504         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1505                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1506
1507         /*
1508          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1509          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1510          * cpu.
1511          *
1512          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1513          *
1514          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1515          *   not worry about this generic constraint ]
1516          */
1517         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1518                      !cpu_online(cpu)))
1519                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1520
1521         return cpu;
1522 }
1523
1524 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1525 {
1526         s64 diff = sample - *avg;
1527         *avg += diff >> 3;
1528 }
1529
1530 #else
1531
1532 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1533                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1534 {
1535         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1536 }
1537
1538 #endif /* CONFIG_SMP */
1539
1540 static void
1541 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1542 {
1543 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1544         struct rq *rq = this_rq();
1545
1546 #ifdef CONFIG_SMP
1547         int this_cpu = smp_processor_id();
1548
1549         if (cpu == this_cpu) {
1550                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1551                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1552         } else {
1553                 struct sched_domain *sd;
1554
1555                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1556                 rcu_read_lock();
1557                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1558                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1559                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1560                                 break;
1561                         }
1562                 }
1563                 rcu_read_unlock();
1564         }
1565
1566         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1567                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1568
1569 #endif /* CONFIG_SMP */
1570
1571         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1572         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1573
1574         if (wake_flags & WF_SYNC)
1575                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1576
1577 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1578 }
1579
1580 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1581 {
1582         activate_task(rq, p, en_flags);
1583         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1584
1585         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1586         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1587                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1588 }
1589
1590 /*
1591  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1592  */
1593 static void
1594 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1595 {
1596         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1597         p->state = TASK_RUNNING;
1598         trace_sched_wakeup(p);
1599
1600 #ifdef CONFIG_SMP
1601         if (p->sched_class->task_woken) {
1602                 /*
1603                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1604                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1605                  */
1606                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1607                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1608                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1609         }
1610
1611         if (rq->idle_stamp) {
1612                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1613                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1614
1615                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1616
1617                 if (rq->avg_idle > max)
1618                         rq->avg_idle = max;
1619
1620                 rq->idle_stamp = 0;
1621         }
1622 #endif
1623 }
1624
1625 static void
1626 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1627 {
1628         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1629
1630 #ifdef CONFIG_SMP
1631         if (p->sched_contributes_to_load)
1632                 rq->nr_uninterruptible--;
1633 #endif
1634
1635         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1636         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1637 }
1638
1639 /*
1640  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1641  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1642  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1643  * the task is still ->on_rq.
1644  */
1645 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1646 {
1647         struct rq *rq;
1648         int ret = 0;
1649
1650         rq = __task_rq_lock(p);
1651         if (task_on_rq_queued(p)) {
1652                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1653                 update_rq_clock(rq);
1654                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1655                 ret = 1;
1656         }
1657         __task_rq_unlock(rq);
1658
1659         return ret;
1660 }
1661
1662 #ifdef CONFIG_SMP
1663 void sched_ttwu_pending(void)
1664 {
1665         struct rq *rq = this_rq();
1666         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1667         struct task_struct *p;
1668         unsigned long flags;
1669
1670         if (!llist)
1671                 return;
1672
1673         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1674         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1675
1676         while (llist) {
1677                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1678                 llist = llist_next(llist);
1679                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1680         }
1681
1682         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1683         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1684 }
1685
1686 void scheduler_ipi(void)
1687 {
1688         /*
1689          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1690          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1691          * this IPI.
1692          */
1693         preempt_fold_need_resched();
1694
1695         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1696                 return;
1697
1698         /*
1699          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1700          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1701          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1702          * we do call them.
1703          *
1704          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1705          * properly.
1706          *
1707          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1708          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1709          * somewhat pessimize the simple resched case.
1710          */
1711         irq_enter();
1712         sched_ttwu_pending();
1713
1714         /*
1715          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1716          */
1717         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1718                 this_rq()->idle_balance = 1;
1719                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1720         }
1721         irq_exit();
1722 }
1723
1724 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1725 {
1726         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1727
1728         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1729                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1730                         smp_send_reschedule(cpu);
1731                 else
1732                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1733         }
1734 }
1735
1736 void wake_up_if_idle(int cpu)
1737 {
1738         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1739         unsigned long flags;
1740
1741         rcu_read_lock();
1742
1743         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1744                 goto out;
1745
1746         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1747                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1748         } else {
1749                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1750                 if (is_idle_task(rq->curr))
1751                         smp_send_reschedule(cpu);
1752                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1753                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1754         }
1755
1756 out:
1757         rcu_read_unlock();
1758 }
1759
1760 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1761 {
1762         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1763 }
1764 #endif /* CONFIG_SMP */
1765
1766 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1767 {
1768         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1769
1770 #if defined(CONFIG_SMP)
1771         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1772                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1773                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1774                 return;
1775         }
1776 #endif
1777
1778         raw_spin_lock(&rq->lock);
1779         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1780         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1781         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1782         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1783 }
1784
1785 /*
1786  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1787  *
1788  *  MIGRATION
1789  *
1790  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1791  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1792  * execution on its new cpu [c1].
1793  *
1794  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1795  *
1796  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1797  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1798  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1799  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1800  *
1801  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1802  * Note: we only require RCpc transitivity.
1803  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1804  *
1805  * Example:
1806  *
1807  *   CPU0            CPU1            CPU2
1808  *
1809  *   LOCK rq(0)->lock
1810  *   sched-out X
1811  *   sched-in Y
1812  *   UNLOCK rq(0)->lock
1813  *
1814  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1815  *                                   dequeue X
1816  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1817  *
1818  *                                   LOCK rq(1)->lock
1819  *                                   enqueue X
1820  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1821  *
1822  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1823  *                   sched-out Z
1824  *                   sched-in X
1825  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1826  *
1827  *
1828  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1829  *
1830  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1831  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1832  * chain to provide order. Instead we do:
1833  *
1834  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1835  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1836  *
1837  * Example:
1838  *
1839  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1840  *
1841  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1842  *   dequeue X
1843  *   sched-out X
1844  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1845  *
1846  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1847  *                    X->state = WAKING
1848  *                    set_task_cpu(X,2)
1849  *
1850  *                    LOCK rq(2)->lock
1851  *                    enqueue X
1852  *                    X->state = RUNNING
1853  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1854  *
1855  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1856  *                                          sched-out Z
1857  *                                          sched-in X
1858  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1859  *
1860  *                    UNLOCK X->pi_lock
1861  *   UNLOCK rq(0)->lock
1862  *
1863  *
1864  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1865  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1866  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1867  * its wakeup.
1868  *
1869  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1870  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1871  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1872  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1873  *
1874  */
1875
1876 /**
1877  * try_to_wake_up - wake up a thread
1878  * @p: the thread to be awakened
1879  * @state: the mask of task states that can be woken
1880  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1881  *
1882  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1883  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1884  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1885  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1886  * runnable without the overhead of this.
1887  *
1888  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1889  * or @state didn't match @p's state.
1890  */
1891 static int
1892 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1893 {
1894         unsigned long flags;
1895         int cpu, success = 0;
1896
1897         /*
1898          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1899          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1900          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1901          * set_current_state() the waiting thread does.
1902          */
1903         smp_mb__before_spinlock();
1904         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1905         if (!(p->state & state))
1906                 goto out;
1907
1908         trace_sched_waking(p);
1909
1910         success = 1; /* we're going to change ->state */
1911         cpu = task_cpu(p);
1912
1913         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1914                 goto stat;
1915
1916 #ifdef CONFIG_SMP
1917         /*
1918          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1919          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1920          *
1921          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1922          * from the runqueue.
1923          *
1924          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1925          *      UNLOCK rq->lock
1926          *                      RMB
1927          *      LOCK   rq->lock
1928          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1929          *
1930          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1931          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1932          * task, the second putting it to sleep.
1933          */
1934         smp_rmb();
1935
1936         /*
1937          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1938          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1939          *
1940          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
1941          *
1942          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
1943          * their previous state and preserve Program Order.
1944          */
1945         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
1946
1947         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1948         p->state = TASK_WAKING;
1949
1950         if (p->sched_class->task_waking)
1951                 p->sched_class->task_waking(p);
1952
1953         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1954         if (task_cpu(p) != cpu) {
1955                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1956                 set_task_cpu(p, cpu);
1957         }
1958 #endif /* CONFIG_SMP */
1959
1960         ttwu_queue(p, cpu);
1961 stat:
1962         if (schedstat_enabled())
1963                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1964 out:
1965         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1966
1967         return success;
1968 }
1969
1970 /**
1971  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1972  * @p: the thread to be awakened
1973  *
1974  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1975  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1976  * the current task.
1977  */
1978 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1979 {
1980         struct rq *rq = task_rq(p);
1981
1982         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1983             WARN_ON_ONCE(p == current))
1984                 return;
1985
1986         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1987
1988         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1989                 /*
1990                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1991                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1992                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1993                  * not yet picked a replacement task.
1994                  */
1995                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1996                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1997                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1998                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1999                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2000         }
2001
2002         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2003                 goto out;
2004
2005         trace_sched_waking(p);
2006
2007         if (!task_on_rq_queued(p))
2008                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2009
2010         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2011         if (schedstat_enabled())
2012                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2013 out:
2014         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2015 }
2016
2017 /**
2018  * wake_up_process - Wake up a specific process
2019  * @p: The process to be woken up.
2020  *
2021  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2022  * processes.
2023  *
2024  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2025  *
2026  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2027  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2028  */
2029 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2030 {
2031         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2032 }
2033 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2034
2035 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2036 {
2037         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2038 }
2039
2040 /*
2041  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2042  */
2043 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2044 {
2045         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2046
2047         dl_se->dl_runtime = 0;
2048         dl_se->dl_deadline = 0;
2049         dl_se->dl_period = 0;
2050         dl_se->flags = 0;
2051         dl_se->dl_bw = 0;
2052
2053         dl_se->dl_throttled = 0;
2054         dl_se->dl_new = 1;
2055         dl_se->dl_yielded = 0;
2056 }
2057
2058 /*
2059  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2060  * p is forked by current.
2061  *
2062  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2063  */
2064 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2065 {
2066         p->on_rq                        = 0;
2067
2068         p->se.on_rq                     = 0;
2069         p->se.exec_start                = 0;
2070         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2071         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2072         p->se.nr_migrations             = 0;
2073         p->se.vruntime                  = 0;
2074         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2075
2076 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2077         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2078 #endif
2079
2080 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2081         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2082         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2083 #endif
2084
2085         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2086         init_dl_task_timer(&p->dl);
2087         __dl_clear_params(p);
2088
2089         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2090         p->rt.timeout           = 0;
2091         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2092         p->rt.on_rq             = 0;
2093         p->rt.on_list           = 0;
2094
2095 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2096         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2097 #endif
2098
2099 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2100         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2101                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2102                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2103         }
2104
2105         if (clone_flags & CLONE_VM)
2106                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2107         else
2108                 p->numa_preferred_nid = -1;
2109
2110         p->node_stamp = 0ULL;
2111         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2112         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2113         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2114         p->numa_faults = NULL;
2115         p->last_task_numa_placement = 0;
2116         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2117
2118         p->numa_group = NULL;
2119 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2120 }
2121
2122 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2123
2124 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2125
2126 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2127 {
2128         if (enabled)
2129                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2130         else
2131                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2132 }
2133
2134 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2135 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2136                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2137 {
2138         struct ctl_table t;
2139         int err;
2140         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2141
2142         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2143                 return -EPERM;
2144
2145         t = *table;
2146         t.data = &state;
2147         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2148         if (err < 0)
2149                 return err;
2150         if (write)
2151                 set_numabalancing_state(state);
2152         return err;
2153 }
2154 #endif
2155 #endif
2156
2157 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2158
2159 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2160 static void set_schedstats(bool enabled)
2161 {
2162         if (enabled)
2163                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2164         else
2165                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2166 }
2167
2168 void force_schedstat_enabled(void)
2169 {
2170         if (!schedstat_enabled()) {
2171                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2172                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2173         }
2174 }
2175
2176 static int __init setup_schedstats(char *str)
2177 {
2178         int ret = 0;
2179         if (!str)
2180                 goto out;
2181
2182         if (!strcmp(str, "enable")) {
2183                 set_schedstats(true);
2184                 ret = 1;
2185         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2186                 set_schedstats(false);
2187                 ret = 1;
2188         }
2189 out:
2190         if (!ret)
2191                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2192
2193         return ret;
2194 }
2195 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2196
2197 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2198 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2199                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2200 {
2201         struct ctl_table t;
2202         int err;
2203         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2204
2205         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2206                 return -EPERM;
2207
2208         t = *table;
2209         t.data = &state;
2210         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2211         if (err < 0)
2212                 return err;
2213         if (write)
2214                 set_schedstats(state);
2215         return err;
2216 }
2217 #endif
2218 #endif
2219
2220 /*
2221  * fork()/clone()-time setup:
2222  */
2223 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2224 {
2225         unsigned long flags;
2226         int cpu = get_cpu();
2227
2228         __sched_fork(clone_flags, p);
2229         /*
2230          * We mark the process as running here. This guarantees that
2231          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2232          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2233          */
2234         p->state = TASK_RUNNING;
2235
2236         /*
2237          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2238          */
2239         p->prio = current->normal_prio;
2240
2241         /*
2242          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2243          */
2244         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2245                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2246                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2247                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2248                         p->rt_priority = 0;
2249                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2250                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2251
2252                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2253                 set_load_weight(p);
2254
2255                 /*
2256                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2257                  * fulfilled its duty:
2258                  */
2259                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2260         }
2261
2262         if (dl_prio(p->prio)) {
2263                 put_cpu();
2264                 return -EAGAIN;
2265         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2266                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2267         } else {
2268                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2269         }
2270
2271         if (p->sched_class->task_fork)
2272                 p->sched_class->task_fork(p);
2273
2274         /*
2275          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2276          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2277          * is ran before sched_fork().
2278          *
2279          * Silence PROVE_RCU.
2280          */
2281         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2282         set_task_cpu(p, cpu);
2283         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2284
2285 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2286         if (likely(sched_info_on()))
2287                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2288 #endif
2289 #if defined(CONFIG_SMP)
2290         p->on_cpu = 0;
2291 #endif
2292         init_task_preempt_count(p);
2293 #ifdef CONFIG_SMP
2294         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2295         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2296 #endif
2297
2298         put_cpu();
2299         return 0;
2300 }
2301
2302 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2303 {
2304         if (runtime == RUNTIME_INF)
2305                 return 1ULL << 20;
2306
2307         /*
2308          * Doing this here saves a lot of checks in all
2309          * the calling paths, and returning zero seems
2310          * safe for them anyway.
2311          */
2312         if (period == 0)
2313                 return 0;
2314
2315         return div64_u64(runtime << 20, period);
2316 }
2317
2318 #ifdef CONFIG_SMP
2319 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2320 {
2321         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2322                          "sched RCU must be held");
2323         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2324 }
2325
2326 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2327 {
2328         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2329         int cpus = 0;
2330
2331         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2332                          "sched RCU must be held");
2333         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2334                 cpus++;
2335
2336         return cpus;
2337 }
2338 #else
2339 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2340 {
2341         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2342 }
2343
2344 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2345 {
2346         return 1;
2347 }
2348 #endif
2349
2350 /*
2351  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2352  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2353  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2354  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2355  *
2356  * This function is called while holding p's rq->lock.
2357  *
2358  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2359  * __setparam_dl().
2360  */
2361 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2362                        const struct sched_attr *attr)
2363 {
2364
2365         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2366         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2367         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2368         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2369         int cpus, err = -1;
2370
2371         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2372                 return 0;
2373
2374         /*
2375          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2376          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2377          * allocated bandwidth of the container.
2378          */
2379         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2380         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2381         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2382             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2383                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2384                 err = 0;
2385         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2386                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2387                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2388                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2389                 err = 0;
2390         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2391                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2392                 err = 0;
2393         }
2394         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2395
2396         return err;
2397 }
2398
2399 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2400
2401 /*
2402  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2403  *
2404  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2405  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2406  * on the runqueue and wakes it.
2407  */
2408 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2409 {
2410         unsigned long flags;
2411         struct rq *rq;
2412
2413         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2414         /* Initialize new task's runnable average */
2415         init_entity_runnable_average(&p->se);
2416 #ifdef CONFIG_SMP
2417         /*
2418          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2419          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2420          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2421          */
2422         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2423 #endif
2424
2425         rq = __task_rq_lock(p);
2426         activate_task(rq, p, 0);
2427         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2428         trace_sched_wakeup_new(p);
2429         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2430 #ifdef CONFIG_SMP
2431         if (p->sched_class->task_woken) {
2432                 /*
2433                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2434                  * drop it.
2435                  */
2436                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2437                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2438                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2439         }
2440 #endif
2441         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2442 }
2443
2444 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2445
2446 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2447
2448 void preempt_notifier_inc(void)
2449 {
2450         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2451 }
2452 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2453
2454 void preempt_notifier_dec(void)
2455 {
2456         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2457 }
2458 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2459
2460 /**
2461  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2462  * @notifier: notifier struct to register
2463  */
2464 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2465 {
2466         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2467                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2468
2469         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2470 }
2471 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2472
2473 /**
2474  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2475  * @notifier: notifier struct to unregister
2476  *
2477  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2478  */
2479 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2480 {
2481         hlist_del(&notifier->link);
2482 }
2483 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2484
2485 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2486 {
2487         struct preempt_notifier *notifier;
2488
2489         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2490                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2491 }
2492
2493 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2494 {
2495         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2496                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2497 }
2498
2499 static void
2500 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2501                                    struct task_struct *next)
2502 {
2503         struct preempt_notifier *notifier;
2504
2505         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2506                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2507 }
2508
2509 static __always_inline void
2510 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2511                                  struct task_struct *next)
2512 {
2513         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2514                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2515 }
2516
2517 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2518
2519 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2520 {
2521 }
2522
2523 static inline void
2524 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2525                                  struct task_struct *next)
2526 {
2527 }
2528
2529 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2530
2531 /**
2532  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2533  * @rq: the runqueue preparing to switch
2534  * @prev: the current task that is being switched out
2535  * @next: the task we are going to switch to.
2536  *
2537  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2538  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2539  * switch.
2540  *
2541  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2542  * hooks.
2543  */
2544 static inline void
2545 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2546                     struct task_struct *next)
2547 {
2548         sched_info_switch(rq, prev, next);
2549         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2550         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2551         prepare_lock_switch(rq, next);
2552         prepare_arch_switch(next);
2553 }
2554
2555 /**
2556  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2557  * @prev: the thread we just switched away from.
2558  *
2559  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2560  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2561  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2562  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2563  *
2564  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2565  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2566  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2567  * details.)
2568  *
2569  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2570  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2571  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2572  * because prev may have moved to another CPU.
2573  */
2574 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2575         __releases(rq->lock)
2576 {
2577         struct rq *rq = this_rq();
2578         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2579         long prev_state;
2580
2581         /*
2582          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2583          * because it left us after:
2584          *
2585          *      schedule()
2586          *        preempt_disable();                    // 1
2587          *        __schedule()
2588          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2589          *
2590          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2591          */
2592         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2593                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2594                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2595                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2596
2597         rq->prev_mm = NULL;
2598
2599         /*
2600          * A task struct has one reference for the use as "current".
2601          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2602          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2603          * the scheduled task must drop that reference.
2604          *
2605          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2606          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2607          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2608          * transition, resulting in a double drop.
2609          */
2610         prev_state = prev->state;
2611         vtime_task_switch(prev);
2612         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2613         finish_lock_switch(rq, prev);
2614         finish_arch_post_lock_switch();
2615
2616         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2617         if (mm)
2618                 mmdrop(mm);
2619         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2620                 if (prev->sched_class->task_dead)
2621                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2622
2623                 /*
2624                  * Remove function-return probe instances associated with this
2625                  * task and put them back on the free list.
2626                  */
2627                 kprobe_flush_task(prev);
2628                 put_task_struct(prev);
2629         }
2630
2631         tick_nohz_task_switch();
2632         return rq;
2633 }
2634
2635 #ifdef CONFIG_SMP
2636
2637 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2638 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2639 {
2640         struct callback_head *head, *next;
2641         void (*func)(struct rq *rq);
2642         unsigned long flags;
2643
2644         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2645         head = rq->balance_callback;
2646         rq->balance_callback = NULL;
2647         while (head) {
2648                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2649                 next = head->next;
2650                 head->next = NULL;
2651                 head = next;
2652
2653                 func(rq);
2654         }
2655         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2656 }
2657
2658 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2659 {
2660         if (unlikely(rq->balance_callback))
2661                 __balance_callback(rq);
2662 }
2663
2664 #else
2665
2666 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2667 {
2668 }
2669
2670 #endif
2671
2672 /**
2673  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2674  * @prev: the thread we just switched away from.
2675  */
2676 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2677         __releases(rq->lock)
2678 {
2679         struct rq *rq;
2680
2681         /*
2682          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2683          * finish_task_switch() for details.
2684          *
2685          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2686          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2687          * PREEMPT_COUNT kernels).
2688          */
2689
2690         rq = finish_task_switch(prev);
2691         balance_callback(rq);
2692         preempt_enable();
2693
2694         if (current->set_child_tid)
2695                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2696 }
2697
2698 /*
2699  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2700  */
2701 static inline struct rq *
2702 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2703                struct task_struct *next)
2704 {
2705         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2706
2707         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2708
2709         mm = next->mm;
2710         oldmm = prev->active_mm;
2711         /*
2712          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2713          * combine the page table reload and the switch backend into
2714          * one hypercall.
2715          */
2716         arch_start_context_switch(prev);
2717
2718         if (!mm) {
2719                 next->active_mm = oldmm;
2720                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2721                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2722         } else
2723                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2724
2725         if (!prev->mm) {
2726                 prev->active_mm = NULL;
2727                 rq->prev_mm = oldmm;
2728         }
2729         /*
2730          * Since the runqueue lock will be released by the next
2731          * task (which is an invalid locking op but in the case
2732          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2733          * do an early lockdep release here:
2734          */
2735         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2736         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2737
2738         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2739         switch_to(prev, next, prev);
2740         barrier();
2741
2742         return finish_task_switch(prev);
2743 }
2744
2745 /*
2746  * nr_running and nr_context_switches:
2747  *
2748  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2749  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2750  */
2751 unsigned long nr_running(void)
2752 {
2753         unsigned long i, sum = 0;
2754
2755         for_each_online_cpu(i)
2756                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2757
2758         return sum;
2759 }
2760
2761 /*
2762  * Check if only the current task is running on the cpu.
2763  *
2764  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2765  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2766  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2767  *
2768  * - from a non-preemptable section (of course)
2769  *
2770  * - from a thread that is bound to a single CPU
2771  *
2772  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2773  */
2774 bool single_task_running(void)
2775 {
2776         return raw_rq()->nr_running == 1;
2777 }
2778 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2779
2780 unsigned long long nr_context_switches(void)
2781 {
2782         int i;
2783         unsigned long long sum = 0;
2784
2785         for_each_possible_cpu(i)
2786                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2787
2788         return sum;
2789 }
2790
2791 unsigned long nr_iowait(void)
2792 {
2793         unsigned long i, sum = 0;
2794
2795         for_each_possible_cpu(i)
2796                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2797
2798         return sum;
2799 }
2800
2801 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2802 {
2803         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2804         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2805 }
2806
2807 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2808 {
2809         struct rq *rq = this_rq();
2810         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2811         *load = rq->load.weight;
2812 }
2813
2814 #ifdef CONFIG_SMP
2815
2816 /*
2817  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2818  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2819  */
2820 void sched_exec(void)
2821 {
2822         struct task_struct *p = current;
2823         unsigned long flags;
2824         int dest_cpu;
2825
2826         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2827         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2828         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2829                 goto unlock;
2830
2831         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2832                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2833
2834                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2835                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2836                 return;
2837         }
2838 unlock:
2839         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2840 }
2841
2842 #endif
2843
2844 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2845 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2846
2847 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2848 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2849
2850 /*
2851  * Return accounted runtime for the task.
2852  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2853  * pending runtime that have not been accounted yet.
2854  */
2855 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2856 {
2857         unsigned long flags;
2858         struct rq *rq;
2859         u64 ns;
2860
2861 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2862         /*
2863          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2864          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2865          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2866          *
2867          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2868          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2869          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2870          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2871          * been accounted, so we're correct here as well.
2872          */
2873         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2874                 return p->se.sum_exec_runtime;
2875 #endif
2876
2877         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2878         /*
2879          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2880          * project cycles that may never be accounted to this
2881          * thread, breaking clock_gettime().
2882          */
2883         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2884                 update_rq_clock(rq);
2885                 p->sched_class->update_curr(rq);
2886         }
2887         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2888         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2889
2890         return ns;
2891 }
2892
2893 /*
2894  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2895  * We call it with interrupts disabled.
2896  */
2897 void scheduler_tick(void)
2898 {
2899         int cpu = smp_processor_id();
2900         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2901         struct task_struct *curr = rq->curr;
2902
2903         sched_clock_tick();
2904
2905         raw_spin_lock(&rq->lock);
2906         update_rq_clock(rq);
2907         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2908         update_cpu_load_active(rq);
2909         calc_global_load_tick(rq);
2910         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2911
2912         perf_event_task_tick();
2913
2914 #ifdef CONFIG_SMP
2915         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2916         trigger_load_balance(rq);
2917 #endif
2918         rq_last_tick_reset(rq);
2919 }
2920
2921 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2922 /**
2923  * scheduler_tick_max_deferment
2924  *
2925  * Keep at least one tick per second when a single
2926  * active task is running because the scheduler doesn't
2927  * yet completely support full dynticks environment.
2928  *
2929  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2930  * balancing, etc... continue to move forward, even
2931  * with a very low granularity.
2932  *
2933  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2934  */
2935 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2936 {
2937         struct rq *rq = this_rq();
2938         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2939
2940         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2941
2942         if (time_before_eq(next, now))
2943                 return 0;
2944
2945         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2946 }
2947 #endif
2948
2949 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2950 {
2951         if (in_lock_functions(addr)) {
2952                 addr = CALLER_ADDR2;
2953                 if (in_lock_functions(addr))
2954                         addr = CALLER_ADDR3;
2955         }
2956         return addr;
2957 }
2958
2959 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2960                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2961
2962 void preempt_count_add(int val)
2963 {
2964 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2965         /*
2966          * Underflow?
2967          */
2968         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2969                 return;
2970 #endif
2971         __preempt_count_add(val);
2972 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2973         /*
2974          * Spinlock count overflowing soon?
2975          */
2976         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2977                                 PREEMPT_MASK - 10);
2978 #endif
2979         if (preempt_count() == val) {
2980                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2981 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2982                 current->preempt_disable_ip = ip;
2983 #endif
2984                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2985         }
2986 }
2987 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2988 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2989
2990 void preempt_count_sub(int val)
2991 {
2992 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2993         /*
2994          * Underflow?
2995          */
2996         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2997                 return;
2998         /*
2999          * Is the spinlock portion underflowing?
3000          */
3001         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3002                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3003                 return;
3004 #endif
3005
3006         if (preempt_count() == val)
3007                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3008         __preempt_count_sub(val);
3009 }
3010 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3011 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3012
3013 #endif
3014
3015 /*
3016  * Print scheduling while atomic bug:
3017  */
3018 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3019 {
3020         if (oops_in_progress)
3021                 return;
3022
3023         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3024                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3025
3026         debug_show_held_locks(prev);
3027         print_modules();
3028         if (irqs_disabled())
3029                 print_irqtrace_events(prev);
3030 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3031         if (in_atomic_preempt_off()) {
3032                 pr_err("Preemption disabled at:");
3033                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3034                 pr_cont("\n");
3035         }
3036 #endif
3037         dump_stack();
3038         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3039 }
3040
3041 /*
3042  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3043  */
3044 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3045 {
3046 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3047         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3048 #endif
3049
3050         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3051                 __schedule_bug(prev);
3052                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3053         }
3054         rcu_sleep_check();
3055
3056         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3057
3058         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3059 }
3060
3061 /*
3062  * Pick up the highest-prio task:
3063  */
3064 static inline struct task_struct *
3065 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3066 {
3067         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3068         struct task_struct *p;
3069
3070         /*
3071          * Optimization: we know that if all tasks are in
3072          * the fair class we can call that function directly:
3073          */
3074         if (likely(prev->sched_class == class &&
3075                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3076                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3077                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3078                         goto again;
3079
3080                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3081                 if (unlikely(!p))
3082                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3083
3084                 return p;
3085         }
3086
3087 again:
3088         for_each_class(class) {
3089                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3090                 if (p) {
3091                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3092                                 goto again;
3093                         return p;
3094                 }
3095         }
3096
3097         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3098 }
3099
3100 /*
3101  * __schedule() is the main scheduler function.
3102  *
3103  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3104  *
3105  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3106  *
3107  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3108  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3109  *
3110  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3111  *      interrupt handler scheduler_tick().
3112  *
3113  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3114  *      task to the run-queue and that's it.
3115  *
3116  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3117  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3118  *      called on the nearest possible occasion:
3119  *
3120  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3121  *
3122  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3123  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3124  *           spin_unlock()!)
3125  *
3126  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3127  *           preemptible context
3128  *
3129  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3130  *         then at the next:
3131  *
3132  *          - cond_resched() call
3133  *          - explicit schedule() call
3134  *          - return from syscall or exception to user-space
3135  *          - return from interrupt-handler to user-space
3136  *
3137  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3138  */
3139 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3140 {
3141         struct task_struct *prev, *next;
3142         unsigned long *switch_count;
3143         struct rq *rq;
3144         int cpu;
3145
3146         cpu = smp_processor_id();
3147         rq = cpu_rq(cpu);
3148         prev = rq->curr;
3149
3150         /*
3151          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3152          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3153          * inconsistent (higher) preempt count.
3154          *
3155          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3156          * about this.
3157          */
3158         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3159                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3160
3161         schedule_debug(prev);
3162
3163         if (sched_feat(HRTICK))
3164                 hrtick_clear(rq);
3165
3166         local_irq_disable();
3167         rcu_note_context_switch();
3168
3169         /*
3170          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3171          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3172          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3173          */
3174         smp_mb__before_spinlock();
3175         raw_spin_lock(&rq->lock);
3176         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3177
3178         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3179
3180         switch_count = &prev->nivcsw;
3181         if (!preempt && prev->state) {
3182                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3183                         prev->state = TASK_RUNNING;
3184                 } else {
3185                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3186                         prev->on_rq = 0;
3187
3188                         /*
3189                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3190                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3191                          * concurrency.
3192                          */
3193                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3194                                 struct task_struct *to_wakeup;
3195
3196                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3197                                 if (to_wakeup)
3198                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3199                         }
3200                 }
3201                 switch_count = &prev->nvcsw;
3202         }
3203
3204         if (task_on_rq_queued(prev))
3205                 update_rq_clock(rq);
3206
3207         next = pick_next_task(rq, prev);
3208         clear_tsk_need_resched(prev);
3209         clear_preempt_need_resched();
3210         rq->clock_skip_update = 0;
3211
3212         if (likely(prev != next)) {
3213                 rq->nr_switches++;
3214                 rq->curr = next;
3215                 ++*switch_count;
3216
3217                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3218                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3219         } else {
3220                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3221                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3222         }
3223
3224         balance_callback(rq);
3225 }
3226
3227 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3228 {
3229         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3230                 return;
3231         /*
3232          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3233          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3234          */
3235         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3236                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3237 }
3238
3239 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3240 {
3241         struct task_struct *tsk = current;
3242
3243         sched_submit_work(tsk);
3244         do {
3245                 preempt_disable();
3246                 __schedule(false);
3247                 sched_preempt_enable_no_resched();
3248         } while (need_resched());
3249 }
3250 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3251
3252 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3253 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3254 {
3255         /*
3256          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3257          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3258          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3259          * we find a better solution.
3260          *
3261          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3262          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3263          * too frequently to make sense yet.
3264          */
3265         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3266         schedule();
3267         exception_exit(prev_state);
3268 }
3269 #endif
3270
3271 /**
3272  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3273  *
3274  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3275  */
3276 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3277 {
3278         sched_preempt_enable_no_resched();
3279         schedule();
3280         preempt_disable();
3281 }
3282
3283 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3284 {
3285         do {
3286                 preempt_disable_notrace();
3287                 __schedule(true);
3288                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3289
3290                 /*
3291                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3292                  * between schedule and now.
3293                  */
3294         } while (need_resched());
3295 }
3296
3297 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3298 /*
3299  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3300  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3301  * occur there and call schedule directly.
3302  */
3303 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3304 {
3305         /*
3306          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3307          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3308          */
3309         if (likely(!preemptible()))
3310                 return;
3311
3312         preempt_schedule_common();
3313 }
3314 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3315 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3316
3317 /**
3318  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3319  *
3320  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3321  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3322  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3323  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3324  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3325  * to be called when the system is still in usermode.
3326  *
3327  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3328  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3329  * calling the scheduler.
3330  */
3331 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3332 {
3333         enum ctx_state prev_ctx;
3334
3335         if (likely(!preemptible()))
3336                 return;
3337
3338         do {
3339                 preempt_disable_notrace();
3340                 /*
3341                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3342                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3343                  * an infinite recursion.
3344                  */
3345                 prev_ctx = exception_enter();
3346                 __schedule(true);
3347                 exception_exit(prev_ctx);
3348
3349                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3350         } while (need_resched());
3351 }
3352 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3353
3354 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3355
3356 /*
3357  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3358  * off of irq context.
3359  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3360  * protect us against recursive calling from irq.
3361  */
3362 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3363 {
3364         enum ctx_state prev_state;
3365
3366         /* Catch callers which need to be fixed */
3367         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3368
3369         prev_state = exception_enter();
3370
3371         do {
3372                 preempt_disable();
3373                 local_irq_enable();
3374                 __schedule(true);
3375                 local_irq_disable();
3376                 sched_preempt_enable_no_resched();
3377         } while (need_resched());
3378
3379         exception_exit(prev_state);
3380 }
3381
3382 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3383                           void *key)
3384 {
3385         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3386 }
3387 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3388
3389 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3390
3391 /*
3392  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3393  * @p: task
3394  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3395  *
3396  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3397  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3398  *
3399  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3400  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3401  */
3402 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3403 {
3404         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3405         struct rq *rq;
3406         const struct sched_class *prev_class;
3407
3408         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3409
3410         rq = __task_rq_lock(p);
3411
3412         /*
3413          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3414          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3415          *
3416          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3417          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3418          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3419          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3420          * with interrupts disabled and will complete the lock
3421          * protected section without being interrupted. So there is no
3422          * real need to boost.
3423          */
3424         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3425                 WARN_ON(p != rq->curr);
3426                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3427                 goto out_unlock;
3428         }
3429
3430         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3431         oldprio = p->prio;
3432
3433         if (oldprio == prio)
3434                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3435
3436         prev_class = p->sched_class;
3437         queued = task_on_rq_queued(p);
3438         running = task_current(rq, p);
3439         if (queued)
3440                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3441         if (running)
3442                 put_prev_task(rq, p);
3443
3444         /*
3445          * Boosting condition are:
3446          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3447          *      --> -dl task blocks on mutex A
3448          *
3449          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3450          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3451          *          running task
3452          */
3453         if (dl_prio(prio)) {
3454                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3455                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3456                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3457                         p->dl.dl_boosted = 1;
3458                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3459                 } else
3460                         p->dl.dl_boosted = 0;
3461                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3462         } else if (rt_prio(prio)) {
3463                 if (dl_prio(oldprio))
3464                         p->dl.dl_boosted = 0;
3465                 if (oldprio < prio)
3466                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3467                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3468         } else {
3469                 if (dl_prio(oldprio))
3470                         p->dl.dl_boosted = 0;
3471                 if (rt_prio(oldprio))
3472                         p->rt.timeout = 0;
3473                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3474         }
3475
3476         p->prio = prio;
3477
3478         if (running)
3479                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3480         if (queued)
3481                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3482
3483         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3484 out_unlock:
3485         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3486         __task_rq_unlock(rq);
3487
3488         balance_callback(rq);
3489         preempt_enable();
3490 }
3491 #endif
3492
3493 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3494 {
3495         int old_prio, delta, queued;
3496         unsigned long flags;
3497         struct rq *rq;
3498
3499         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3500                 return;
3501         /*
3502          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3503          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3504          */
3505         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3506         /*
3507          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3508          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3509          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3510          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3511          */
3512         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3513                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3514                 goto out_unlock;
3515         }
3516         queued = task_on_rq_queued(p);
3517         if (queued)
3518                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3519
3520         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3521         set_load_weight(p);
3522         old_prio = p->prio;
3523         p->prio = effective_prio(p);
3524         delta = p->prio - old_prio;
3525
3526         if (queued) {
3527                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3528                 /*
3529                  * If the task increased its priority or is running and
3530                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3531                  */
3532                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3533                         resched_curr(rq);
3534         }
3535 out_unlock:
3536         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3537 }
3538 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3539
3540 /*
3541  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3542  * @p: task
3543  * @nice: nice value
3544  */
3545 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3546 {
3547         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3548         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3549
3550         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3551                 capable(CAP_SYS_NICE));
3552 }
3553
3554 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3555
3556 /*
3557  * sys_nice - change the priority of the current process.
3558  * @increment: priority increment
3559  *
3560  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3561  * does similar things.
3562  */
3563 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3564 {
3565         long nice, retval;
3566
3567         /*
3568          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3569          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3570          * and we have a single winner.
3571          */
3572         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3573         nice = task_nice(current) + increment;
3574
3575         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3576         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3577                 return -EPERM;
3578
3579         retval = security_task_setnice(current, nice);
3580         if (retval)
3581                 return retval;
3582
3583         set_user_nice(current, nice);
3584         return 0;
3585 }
3586
3587 #endif
3588
3589 /**
3590  * task_prio - return the priority value of a given task.
3591  * @p: the task in question.
3592  *
3593  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3594  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3595  * around 0, value goes from -16 to +15.
3596  */
3597 int task_prio(const struct task_struct *p)
3598 {
3599         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3600 }
3601
3602 /**
3603  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3604  * @cpu: the processor in question.
3605  *
3606  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3607  */
3608 int idle_cpu(int cpu)
3609 {
3610         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3611
3612         if (rq->curr != rq->idle)
3613                 return 0;
3614
3615         if (rq->nr_running)
3616                 return 0;
3617
3618 #ifdef CONFIG_SMP
3619         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3620                 return 0;
3621 #endif
3622
3623         return 1;
3624 }
3625
3626 /**
3627  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3628  * @cpu: the processor in question.
3629  *
3630  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3631  */
3632 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3633 {
3634         return cpu_rq(cpu)->idle;
3635 }
3636
3637 /**
3638  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3639  * @pid: the pid in question.
3640  *
3641  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3642  */
3643 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3644 {
3645         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3646 }
3647
3648 /*
3649  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3650  * SCHED_DEADLINE task.
3651  *
3652  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3653  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3654  * for the first time with its new policy.
3655  */
3656 static void
3657 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3658 {
3659         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3660
3661         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3662         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3663         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3664         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3665         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3666
3667         /*
3668          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3669          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3670          *
3671          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3672          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3673          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3674          * amount.
3675          *
3676          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3677          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3678          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3679          * before the current scheduling deadline.
3680          *
3681          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3682          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3683          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3684          * consume more than promised.
3685          */
3686 }
3687
3688 /*
3689  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3690  * it calls know not to change it.
3691  */
3692 #define SETPARAM_POLICY -1
3693
3694 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3695                 const struct sched_attr *attr)
3696 {
3697         int policy = attr->sched_policy;
3698
3699         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3700                 policy = p->policy;
3701
3702         p->policy = policy;
3703
3704         if (dl_policy(policy))
3705                 __setparam_dl(p, attr);
3706         else if (fair_policy(policy))
3707                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3708
3709         /*
3710          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3711          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3712          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3713          */
3714         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3715         p->normal_prio = normal_prio(p);
3716         set_load_weight(p);
3717 }
3718
3719 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3720 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3721                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3722 {
3723         __setscheduler_params(p, attr);
3724
3725         /*
3726          * Keep a potential priority boosting if called from
3727          * sched_setscheduler().
3728          */
3729         if (keep_boost)
3730                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3731         else
3732                 p->prio = normal_prio(p);
3733
3734         if (dl_prio(p->prio))
3735                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3736         else if (rt_prio(p->prio))
3737                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3738         else
3739                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3740 }
3741
3742 static void
3743 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3744 {
3745         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3746
3747         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3748         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3749         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3750         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3751         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3752 }
3753
3754 /*
3755  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3756  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3757  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3758  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3759  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3760  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3761  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3762  * sched_period, as the latter can be zero).
3763  */
3764 static bool
3765 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3766 {
3767         /* deadline != 0 */
3768         if (attr->sched_deadline == 0)
3769                 return false;
3770
3771         /*
3772          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3773          * that big.
3774          */
3775         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3776                 return false;
3777
3778         /*
3779          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3780          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3781          */
3782         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3783             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3784                 return false;
3785
3786         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3787         if ((attr->sched_period != 0 &&
3788              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3789             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3790                 return false;
3791
3792         return true;
3793 }
3794
3795 /*
3796  * check the target process has a UID that matches the current process's
3797  */
3798 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3799 {
3800         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3801         bool match;
3802
3803         rcu_read_lock();
3804         pcred = __task_cred(p);
3805         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3806                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3807         rcu_read_unlock();
3808         return match;
3809 }
3810
3811 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3812                 const struct sched_attr *attr)
3813 {
3814         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3815
3816         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3817                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3818                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3819                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3820                 return true;
3821
3822         return false;
3823 }
3824
3825 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3826                                 const struct sched_attr *attr,
3827                                 bool user, bool pi)
3828 {
3829         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3830                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3831         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3832         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3833         unsigned long flags;
3834         const struct sched_class *prev_class;
3835         struct rq *rq;
3836         int reset_on_fork;
3837         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3838
3839         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3840         BUG_ON(in_interrupt());
3841 recheck:
3842         /* double check policy once rq lock held */
3843         if (policy < 0) {
3844                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3845                 policy = oldpolicy = p->policy;
3846         } else {
3847                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3848
3849                 if (!valid_policy(policy))
3850                         return -EINVAL;
3851         }
3852
3853         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3854                 return -EINVAL;
3855
3856         /*
3857          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3858          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3859          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3860          */
3861         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3862             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3863                 return -EINVAL;
3864         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3865             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3866                 return -EINVAL;
3867
3868         /*
3869          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3870          */
3871         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3872                 if (fair_policy(policy)) {
3873                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3874                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3875                                 return -EPERM;
3876                 }
3877
3878                 if (rt_policy(policy)) {
3879                         unsigned long rlim_rtprio =
3880                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3881
3882                         /* can't set/change the rt policy */
3883                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3884                                 return -EPERM;
3885
3886                         /* can't increase priority */
3887                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3888                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3889                                 return -EPERM;
3890                 }
3891
3892                  /*
3893                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3894                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3895                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3896                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3897                   */
3898                 if (dl_policy(policy))
3899                         return -EPERM;
3900
3901                 /*
3902                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3903                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3904                  */
3905                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3906                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3907                                 return -EPERM;
3908                 }
3909
3910                 /* can't change other user's priorities */
3911                 if (!check_same_owner(p))
3912                         return -EPERM;
3913
3914                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3915                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3916                         return -EPERM;
3917         }
3918
3919         if (user) {
3920                 retval = security_task_setscheduler(p);
3921                 if (retval)
3922                         return retval;
3923         }
3924
3925         /*
3926          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3927          * changing the priority of the task:
3928          *
3929          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3930          * runqueue lock must be held.
3931          */
3932         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3933
3934         /*
3935          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3936          */
3937         if (p == rq->stop) {
3938                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3939                 return -EINVAL;
3940         }
3941
3942         /*
3943          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3944          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3945          */
3946         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3947                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3948                         goto change;
3949                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3950                         goto change;
3951                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3952                         goto change;
3953
3954                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3955                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3956                 return 0;
3957         }
3958 change:
3959
3960         if (user) {
3961 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3962                 /*
3963                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3964                  * assigned.
3965                  */
3966                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3967                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3968                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3969                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3970                         return -EPERM;
3971                 }
3972 #endif
3973 #ifdef CONFIG_SMP
3974                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3975                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3976
3977                         /*
3978                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3979                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3980                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3981                          */
3982                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3983                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3984                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3985                                 return -EPERM;
3986                         }
3987                 }
3988 #endif
3989         }
3990
3991         /* recheck policy now with rq lock held */
3992         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3993                 policy = oldpolicy = -1;
3994                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3995                 goto recheck;
3996         }
3997
3998         /*
3999          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4000          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4001          * is available.
4002          */
4003         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4004                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4005                 return -EBUSY;
4006         }
4007
4008         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4009         oldprio = p->prio;
4010
4011         if (pi) {
4012                 /*
4013                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4014                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4015                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4016                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4017                  * itself.
4018                  */
4019                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4020                 if (new_effective_prio == oldprio)
4021                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4022         }
4023
4024         queued = task_on_rq_queued(p);
4025         running = task_current(rq, p);
4026         if (queued)
4027                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4028         if (running)
4029                 put_prev_task(rq, p);
4030
4031         prev_class = p->sched_class;
4032         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4033
4034         if (running)
4035                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4036         if (queued) {
4037                 /*
4038                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4039                  * increased (user space view).
4040                  */
4041                 if (oldprio < p->prio)
4042                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4043
4044                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4045         }
4046
4047         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4048         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4049         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4050
4051         if (pi)
4052                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4053
4054         /*
4055          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4056          */
4057         balance_callback(rq);
4058         preempt_enable();
4059
4060         return 0;
4061 }
4062
4063 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4064                                const struct sched_param *param, bool check)
4065 {
4066         struct sched_attr attr = {
4067                 .sched_policy   = policy,
4068                 .sched_priority = param->sched_priority,
4069                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4070         };
4071
4072         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4073         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4074                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4075                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4076                 attr.sched_policy = policy;
4077         }
4078
4079         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4080 }
4081 /**
4082  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4083  * @p: the task in question.
4084  * @policy: new policy.
4085  * @param: structure containing the new RT priority.
4086  *
4087  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4088  *
4089  * NOTE that the task may be already dead.
4090  */
4091 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4092                        const struct sched_param *param)
4093 {
4094         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4095 }
4096 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4097
4098 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4099 {
4100         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4101 }
4102 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4103
4104 /**
4105  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4106  * @p: the task in question.
4107  * @policy: new policy.
4108  * @param: structure containing the new RT priority.
4109  *
4110  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4111  * current context has permission.  For example, this is needed in
4112  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4113  * but our caller might not have that capability.
4114  *
4115  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4116  */
4117 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4118                                const struct sched_param *param)
4119 {
4120         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4121 }
4122 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4123
4124 static int
4125 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4126 {
4127         struct sched_param lparam;
4128         struct task_struct *p;
4129         int retval;
4130
4131         if (!param || pid < 0)
4132                 return -EINVAL;
4133         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4134                 return -EFAULT;
4135
4136         rcu_read_lock();
4137         retval = -ESRCH;
4138         p = find_process_by_pid(pid);
4139         if (p != NULL)
4140                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4141         rcu_read_unlock();
4142
4143         return retval;
4144 }
4145
4146 /*
4147  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4148  */
4149 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4150                            struct sched_attr *attr)
4151 {
4152         u32 size;
4153         int ret;
4154
4155         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4156                 return -EFAULT;
4157
4158         /*
4159          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4160          */
4161         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4162
4163         ret = get_user(size, &uattr->size);
4164         if (ret)
4165                 return ret;
4166
4167         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4168                 goto err_size;
4169
4170         if (!size)              /* abi compat */
4171                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4172
4173         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4174                 goto err_size;
4175
4176         /*
4177          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4178          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4179          * user-space does not rely on any kernel feature
4180          * extensions we dont know about yet.
4181          */
4182         if (size > sizeof(*attr)) {
4183                 unsigned char __user *addr;
4184                 unsigned char __user *end;
4185                 unsigned char val;
4186
4187                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4188                 end  = (void __user *)uattr + size;
4189
4190                 for (; addr < end; addr++) {
4191                         ret = get_user(val, addr);
4192                         if (ret)
4193                                 return ret;
4194                         if (val)
4195                                 goto err_size;
4196                 }
4197                 size = sizeof(*attr);
4198         }
4199
4200         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4201         if (ret)
4202                 return -EFAULT;
4203
4204         /*
4205          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4206          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4207          */
4208         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4209
4210         return 0;
4211
4212 err_size:
4213         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4214         return -E2BIG;
4215 }
4216
4217 /**
4218  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4219  * @pid: the pid in question.
4220  * @policy: new policy.
4221  * @param: structure containing the new RT priority.
4222  *
4223  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4224  */
4225 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4226                 struct sched_param __user *, param)
4227 {
4228         /* negative values for policy are not valid */
4229         if (policy < 0)
4230                 return -EINVAL;
4231
4232         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4233 }
4234
4235 /**
4236  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4237  * @pid: the pid in question.
4238  * @param: structure containing the new RT priority.
4239  *
4240  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4241  */
4242 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4243 {
4244         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4245 }
4246
4247 /**
4248  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4249  * @pid: the pid in question.
4250  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4251  * @flags: for future extension.
4252  */
4253 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4254                                unsigned int, flags)
4255 {
4256         struct sched_attr attr;
4257         struct task_struct *p;
4258         int retval;
4259
4260         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4261                 return -EINVAL;
4262
4263         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4264         if (retval)
4265                 return retval;
4266
4267         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4268                 return -EINVAL;
4269
4270         rcu_read_lock();
4271         retval = -ESRCH;
4272         p = find_process_by_pid(pid);
4273         if (p != NULL)
4274                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4275         rcu_read_unlock();
4276
4277         return retval;
4278 }
4279
4280 /**
4281  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4282  * @pid: the pid in question.
4283  *
4284  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4285  * code.
4286  */
4287 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4288 {
4289         struct task_struct *p;
4290         int retval;
4291
4292         if (pid < 0)
4293                 return -EINVAL;
4294
4295         retval = -ESRCH;
4296         rcu_read_lock();
4297         p = find_process_by_pid(pid);
4298         if (p) {
4299                 retval = security_task_getscheduler(p);
4300                 if (!retval)
4301                         retval = p->policy
4302                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4303         }
4304         rcu_read_unlock();
4305         return retval;
4306 }
4307
4308 /**
4309  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4310  * @pid: the pid in question.
4311  * @param: structure containing the RT priority.
4312  *
4313  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4314  * code.
4315  */
4316 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4317 {
4318         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4319         struct task_struct *p;
4320         int retval;
4321
4322         if (!param || pid < 0)
4323                 return -EINVAL;
4324
4325         rcu_read_lock();
4326         p = find_process_by_pid(pid);
4327         retval = -ESRCH;
4328         if (!p)
4329                 goto out_unlock;
4330
4331         retval = security_task_getscheduler(p);
4332         if (retval)
4333                 goto out_unlock;
4334
4335         if (task_has_rt_policy(p))
4336                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4337         rcu_read_unlock();
4338
4339         /*
4340          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4341          */
4342         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4343
4344         return retval;
4345
4346 out_unlock:
4347         rcu_read_unlock();
4348         return retval;
4349 }
4350
4351 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4352                            struct sched_attr *attr,
4353                            unsigned int usize)
4354 {
4355         int ret;
4356
4357         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4358                 return -EFAULT;
4359
4360         /*
4361          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4362          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4363          * user-space does not get uncomplete information.
4364          */
4365         if (usize < sizeof(*attr)) {
4366                 unsigned char *addr;
4367                 unsigned char *end;
4368
4369                 addr = (void *)attr + usize;
4370                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4371
4372                 for (; addr < end; addr++) {
4373                         if (*addr)
4374                                 return -EFBIG;
4375                 }
4376
4377                 attr->size = usize;
4378         }
4379
4380         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4381         if (ret)
4382                 return -EFAULT;
4383
4384         return 0;
4385 }
4386
4387 /**
4388  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4389  * @pid: the pid in question.
4390  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4391  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4392  * @flags: for future extension.
4393  */
4394 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4395                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4396 {
4397         struct sched_attr attr = {
4398                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4399         };
4400         struct task_struct *p;
4401         int retval;
4402
4403         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4404             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4405                 return -EINVAL;
4406
4407         rcu_read_lock();
4408         p = find_process_by_pid(pid);
4409         retval = -ESRCH;
4410         if (!p)
4411                 goto out_unlock;
4412
4413         retval = security_task_getscheduler(p);
4414         if (retval)
4415                 goto out_unlock;
4416
4417         attr.sched_policy = p->policy;
4418         if (p->sched_reset_on_fork)
4419                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4420         if (task_has_dl_policy(p))
4421                 __getparam_dl(p, &attr);
4422         else if (task_has_rt_policy(p))
4423                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4424         else
4425                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4426
4427         rcu_read_unlock();
4428
4429         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4430         return retval;
4431
4432 out_unlock:
4433         rcu_read_unlock();
4434         return retval;
4435 }
4436
4437 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4438 {
4439         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4440         struct task_struct *p;
4441         int retval;
4442
4443         rcu_read_lock();
4444
4445         p = find_process_by_pid(pid);
4446         if (!p) {
4447                 rcu_read_unlock();
4448                 return -ESRCH;
4449         }
4450
4451         /* Prevent p going away */
4452         get_task_struct(p);
4453         rcu_read_unlock();
4454
4455         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4456                 retval = -EINVAL;
4457                 goto out_put_task;
4458         }
4459         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4460                 retval = -ENOMEM;
4461                 goto out_put_task;
4462         }
4463         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4464                 retval = -ENOMEM;
4465                 goto out_free_cpus_allowed;
4466         }
4467         retval = -EPERM;
4468         if (!check_same_owner(p)) {
4469                 rcu_read_lock();
4470                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4471                         rcu_read_unlock();
4472                         goto out_free_new_mask;
4473                 }
4474                 rcu_read_unlock();
4475         }
4476
4477         retval = security_task_setscheduler(p);
4478         if (retval)
4479                 goto out_free_new_mask;
4480
4481
4482         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4483         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4484
4485         /*
4486          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4487          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4488          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4489          * root_domain.
4490          */
4491 #ifdef CONFIG_SMP
4492         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4493                 rcu_read_lock();
4494                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4495                         retval = -EBUSY;
4496                         rcu_read_unlock();
4497                         goto out_free_new_mask;
4498                 }
4499                 rcu_read_unlock();
4500         }
4501 #endif
4502 again:
4503         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4504
4505         if (!retval) {
4506                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4507                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4508                         /*
4509                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4510                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4511                          * cpuset's cpus_allowed
4512                          */
4513                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4514                         goto again;
4515                 }
4516         }
4517 out_free_new_mask:
4518         free_cpumask_var(new_mask);
4519 out_free_cpus_allowed:
4520         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4521 out_put_task:
4522         put_task_struct(p);
4523         return retval;
4524 }
4525
4526 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4527                              struct cpumask *new_mask)
4528 {
4529         if (len < cpumask_size())
4530                 cpumask_clear(new_mask);
4531         else if (len > cpumask_size())
4532                 len = cpumask_size();
4533
4534         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4535 }
4536
4537 /**
4538  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4539  * @pid: pid of the process
4540  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4541  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4542  *
4543  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4544  */
4545 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4546                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4547 {
4548         cpumask_var_t new_mask;
4549         int retval;
4550
4551         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4552                 return -ENOMEM;
4553
4554         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4555         if (retval == 0)
4556                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4557         free_cpumask_var(new_mask);
4558         return retval;
4559 }
4560
4561 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4562 {
4563         struct task_struct *p;
4564         unsigned long flags;
4565         int retval;
4566
4567         rcu_read_lock();
4568
4569         retval = -ESRCH;
4570         p = find_process_by_pid(pid);
4571         if (!p)
4572                 goto out_unlock;
4573
4574         retval = security_task_getscheduler(p);
4575         if (retval)
4576                 goto out_unlock;
4577
4578         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4579         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4580         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4581
4582 out_unlock:
4583         rcu_read_unlock();
4584
4585         return retval;
4586 }
4587
4588 /**
4589  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4590  * @pid: pid of the process
4591  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4592  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4593  *
4594  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4595  */
4596 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4597                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4598 {
4599         int ret;
4600         cpumask_var_t mask;
4601
4602         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4603                 return -EINVAL;
4604         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4605                 return -EINVAL;
4606
4607         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4608                 return -ENOMEM;
4609
4610         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4611         if (ret == 0) {
4612                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4613
4614                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4615                         ret = -EFAULT;
4616                 else
4617                         ret = retlen;
4618         }
4619         free_cpumask_var(mask);
4620
4621         return ret;
4622 }
4623
4624 /**
4625  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4626  *
4627  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4628  * other threads running on this CPU then this function will return.
4629  *
4630  * Return: 0.
4631  */
4632 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4633 {
4634         struct rq *rq = this_rq_lock();
4635
4636         schedstat_inc(rq, yld_count);
4637         current->sched_class->yield_task(rq);
4638
4639         /*
4640          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4641          * no need to preempt or enable interrupts:
4642          */
4643         __release(rq->lock);
4644         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4645         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4646         sched_preempt_enable_no_resched();
4647
4648         schedule();
4649
4650         return 0;
4651 }
4652
4653 int __sched _cond_resched(void)
4654 {
4655         if (should_resched(0)) {
4656                 preempt_schedule_common();
4657                 return 1;
4658         }
4659         return 0;
4660 }
4661 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4662
4663 /*
4664  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4665  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4666  *
4667  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4668  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4669  * spin_unlock(), once by hand).
4670  */
4671 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4672 {
4673         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4674         int ret = 0;
4675
4676         lockdep_assert_held(lock);
4677
4678         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4679                 spin_unlock(lock);
4680                 if (resched)
4681                         preempt_schedule_common();
4682                 else
4683                         cpu_relax();
4684                 ret = 1;
4685                 spin_lock(lock);
4686         }
4687         return ret;
4688 }
4689 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4690
4691 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4692 {
4693         BUG_ON(!in_softirq());
4694
4695         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4696                 local_bh_enable();
4697                 preempt_schedule_common();
4698                 local_bh_disable();
4699                 return 1;
4700         }
4701         return 0;
4702 }
4703 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4704
4705 /**
4706  * yield - yield the current processor to other threads.
4707  *
4708  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4709  *
4710  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4711  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4712  * it, its already broken.
4713  *
4714  * Typical broken usage is:
4715  *
4716  * while (!event)
4717  *      yield();
4718  *
4719  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4720  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4721  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4722  *
4723  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4724  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4725  * If you still want to use yield(), do not!
4726  */
4727 void __sched yield(void)
4728 {
4729         set_current_state(TASK_RUNNING);
4730         sys_sched_yield();
4731 }
4732 EXPORT_SYMBOL(yield);
4733
4734 /**
4735  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4736  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4737  * processor it's on.
4738  * @p: target task
4739  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4740  *
4741  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4742  * can't go away on us before we can do any checks.
4743  *
4744  * Return:
4745  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4746  *      false (0) if we failed to boost the target.
4747  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4748  */
4749 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4750 {
4751         struct task_struct *curr = current;
4752         struct rq *rq, *p_rq;
4753         unsigned long flags;
4754         int yielded = 0;
4755
4756         local_irq_save(flags);
4757         rq = this_rq();
4758
4759 again:
4760         p_rq = task_rq(p);
4761         /*
4762          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4763          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4764          */
4765         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4766                 yielded = -ESRCH;
4767                 goto out_irq;
4768         }
4769
4770         double_rq_lock(rq, p_rq);
4771         if (task_rq(p) != p_rq) {
4772                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4773                 goto again;
4774         }
4775
4776         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4777                 goto out_unlock;
4778
4779         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4780                 goto out_unlock;
4781
4782         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4783                 goto out_unlock;
4784
4785         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4786         if (yielded) {
4787                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4788                 /*
4789                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4790                  * fairness.
4791                  */
4792                 if (preempt && rq != p_rq)
4793                         resched_curr(p_rq);
4794         }
4795
4796 out_unlock:
4797         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4798 out_irq:
4799         local_irq_restore(flags);
4800
4801         if (yielded > 0)
4802                 schedule();
4803
4804         return yielded;
4805 }
4806 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4807
4808 /*
4809  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4810  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4811  */
4812 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4813 {
4814         int old_iowait = current->in_iowait;
4815         struct rq *rq;
4816         long ret;
4817
4818         current->in_iowait = 1;
4819         blk_schedule_flush_plug(current);
4820
4821         delayacct_blkio_start();
4822         rq = raw_rq();
4823         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4824         ret = schedule_timeout(timeout);
4825         current->in_iowait = old_iowait;
4826         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4827         delayacct_blkio_end();
4828
4829         return ret;
4830 }
4831 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4832
4833 /**
4834  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4835  * @policy: scheduling class.
4836  *
4837  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4838  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4839  * On failure, a negative error code is returned.
4840  */
4841 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4842 {
4843         int ret = -EINVAL;
4844
4845         switch (policy) {
4846         case SCHED_FIFO:
4847         case SCHED_RR:
4848                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4849                 break;
4850         case SCHED_DEADLINE:
4851         case SCHED_NORMAL:
4852         case SCHED_BATCH:
4853         case SCHED_IDLE:
4854                 ret = 0;
4855                 break;
4856         }
4857         return ret;
4858 }
4859
4860 /**
4861  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4862  * @policy: scheduling class.
4863  *
4864  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4865  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4866  * On failure, a negative error code is returned.
4867  */
4868 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4869 {
4870         int ret = -EINVAL;
4871
4872         switch (policy) {
4873         case SCHED_FIFO:
4874         case SCHED_RR:
4875                 ret = 1;
4876                 break;
4877         case SCHED_DEADLINE:
4878         case SCHED_NORMAL:
4879         case SCHED_BATCH:
4880         case SCHED_IDLE:
4881                 ret = 0;
4882         }
4883         return ret;
4884 }
4885
4886 /**
4887  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4888  * @pid: pid of the process.
4889  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4890  *
4891  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4892  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4893  *
4894  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4895  * an error code.
4896  */
4897 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4898                 struct timespec __user *, interval)
4899 {
4900         struct task_struct *p;
4901         unsigned int time_slice;
4902         unsigned long flags;
4903         struct rq *rq;
4904         int retval;
4905         struct timespec t;
4906
4907         if (pid < 0)
4908                 return -EINVAL;
4909
4910         retval = -ESRCH;
4911         rcu_read_lock();
4912         p = find_process_by_pid(pid);
4913         if (!p)
4914                 goto out_unlock;
4915
4916         retval = security_task_getscheduler(p);
4917         if (retval)
4918                 goto out_unlock;
4919
4920         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4921         time_slice = 0;
4922         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4923                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4924         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4925
4926         rcu_read_unlock();
4927         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4928         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4929         return retval;
4930
4931 out_unlock:
4932         rcu_read_unlock();
4933         return retval;
4934 }
4935
4936 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4937
4938 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4939 {
4940         unsigned long free = 0;
4941         int ppid;
4942         unsigned long state = p->state;
4943
4944         if (state)
4945                 state = __ffs(state) + 1;
4946         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4947                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4948 #if BITS_PER_LONG == 32
4949         if (state == TASK_RUNNING)
4950                 printk(KERN_CONT " running  ");
4951         else
4952                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4953 #else
4954         if (state == TASK_RUNNING)
4955                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4956         else
4957                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4958 #endif
4959 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4960         free = stack_not_used(p);
4961 #endif
4962         ppid = 0;
4963         rcu_read_lock();
4964         if (pid_alive(p))
4965                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4966         rcu_read_unlock();
4967         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4968                 task_pid_nr(p), ppid,
4969                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4970
4971         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4972         show_stack(p, NULL);
4973 }
4974
4975 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4976 {
4977         struct task_struct *g, *p;
4978
4979 #if BITS_PER_LONG == 32
4980         printk(KERN_INFO
4981                 "  task                PC stack   pid father\n");
4982 #else
4983         printk(KERN_INFO
4984                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4985 #endif
4986         rcu_read_lock();
4987         for_each_process_thread(g, p) {
4988                 /*
4989                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4990                  * console might take a lot of time:
4991                  */
4992                 touch_nmi_watchdog();
4993                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4994                         sched_show_task(p);
4995         }
4996
4997         touch_all_softlockup_watchdogs();
4998
4999 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5000         sysrq_sched_debug_show();
5001 #endif
5002         rcu_read_unlock();
5003         /*
5004          * Only show locks if all tasks are dumped:
5005          */
5006         if (!state_filter)
5007                 debug_show_all_locks();
5008 }
5009
5010 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5011 {
5012         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5013 }
5014
5015 /**
5016  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5017  * @idle: task in question
5018  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5019  *
5020  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5021  * flag, to make booting more robust.
5022  */
5023 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5024 {
5025         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5026         unsigned long flags;
5027
5028         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5029         raw_spin_lock(&rq->lock);
5030
5031         __sched_fork(0, idle);
5032         idle->state = TASK_RUNNING;
5033         idle->se.exec_start = sched_clock();
5034
5035 #ifdef CONFIG_SMP
5036         /*
5037          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5038          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5039          *
5040          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5041          */
5042         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5043 #endif
5044         /*
5045          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5046          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5047          * lockdep check in task_group() will fail.
5048          *
5049          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5050          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5051          *
5052          * Silence PROVE_RCU
5053          */
5054         rcu_read_lock();
5055         __set_task_cpu(idle, cpu);
5056         rcu_read_unlock();
5057
5058         rq->curr = rq->idle = idle;
5059         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5060 #ifdef CONFIG_SMP
5061         idle->on_cpu = 1;
5062 #endif
5063         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5064         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5065
5066         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5067         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5068
5069         /*
5070          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5071          */
5072         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5073         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5074         vtime_init_idle(idle, cpu);
5075 #ifdef CONFIG_SMP
5076         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5077 #endif
5078 }
5079
5080 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5081                               const struct cpumask *trial)
5082 {
5083         int ret = 1, trial_cpus;
5084         struct dl_bw *cur_dl_b;
5085         unsigned long flags;
5086
5087         if (!cpumask_weight(cur))
5088                 return ret;
5089
5090         rcu_read_lock_sched();
5091         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5092         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5093
5094         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5095         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5096             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5097                 ret = 0;
5098         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5099         rcu_read_unlock_sched();
5100
5101         return ret;
5102 }
5103
5104 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5105                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5106 {
5107         int ret = 0;
5108
5109         /*
5110          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5111          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5112          * affinity and isolating such threads by their set of
5113          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5114          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5115          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5116          * before cpus_allowed may be changed.
5117          */
5118         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5119                 ret = -EINVAL;
5120                 goto out;
5121         }
5122
5123 #ifdef CONFIG_SMP
5124         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5125                                               cs_cpus_allowed)) {
5126                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5127                                                         cs_cpus_allowed);
5128                 struct dl_bw *dl_b;
5129                 bool overflow;
5130                 int cpus;
5131                 unsigned long flags;
5132
5133                 rcu_read_lock_sched();
5134                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5135                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5136                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5137                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5138                 if (overflow)
5139                         ret = -EBUSY;
5140                 else {
5141                         /*
5142                          * We reserve space for this task in the destination
5143                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5144                          * We will free resources in the source root_domain
5145                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5146                          */
5147                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5148                 }
5149                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5150                 rcu_read_unlock_sched();
5151
5152         }
5153 #endif
5154 out:
5155         return ret;
5156 }
5157
5158 #ifdef CONFIG_SMP
5159
5160 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5161 /* Migrate current task p to target_cpu */
5162 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5163 {
5164         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5165         int curr_cpu = task_cpu(p);
5166
5167         if (curr_cpu == target_cpu)
5168                 return 0;
5169
5170         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5171                 return -EINVAL;
5172
5173         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5174
5175         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5176         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5177 }
5178
5179 /*
5180  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5181  * tasks on the runqueues
5182  */
5183 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5184 {
5185         struct rq *rq;
5186         unsigned long flags;
5187         bool queued, running;
5188
5189         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5190         queued = task_on_rq_queued(p);
5191         running = task_current(rq, p);
5192
5193         if (queued)
5194                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5195         if (running)
5196                 put_prev_task(rq, p);
5197
5198         p->numa_preferred_nid = nid;
5199
5200         if (running)
5201                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5202         if (queued)
5203                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5204         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5205 }
5206 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5207
5208 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5209 /*
5210  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5211  * offline.
5212  */
5213 void idle_task_exit(void)
5214 {
5215         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5216
5217         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5218
5219         if (mm != &init_mm) {
5220                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5221                 finish_arch_post_lock_switch();
5222         }
5223         mmdrop(mm);
5224 }
5225
5226 /*
5227  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5228  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5229  * nr_active count is stable.
5230  *
5231  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5232  */
5233 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5234 {
5235         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5236         if (delta)
5237                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5238 }
5239
5240 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5241 {
5242 }
5243
5244 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5245         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5246 };
5247
5248 static struct task_struct fake_task = {
5249         /*
5250          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5251          */
5252         .prio = MAX_PRIO + 1,
5253         .sched_class = &fake_sched_class,
5254 };
5255
5256 /*
5257  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5258  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5259  *
5260  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5261  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5262  * because of lock validation efforts.
5263  */
5264 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5265 {
5266         struct rq *rq = dead_rq;
5267         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5268         int dest_cpu;
5269
5270         /*
5271          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5272          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5273          *
5274          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5275          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5276          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5277          * done here.
5278          */
5279         rq->stop = NULL;
5280
5281         /*
5282          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5283          * class method both need to have an up-to-date
5284          * value of rq->clock[_task]
5285          */
5286         update_rq_clock(rq);
5287
5288         for (;;) {
5289                 /*
5290                  * There's this thread running, bail when that's the only
5291                  * remaining thread.
5292                  */
5293                 if (rq->nr_running == 1)
5294                         break;
5295
5296                 /*
5297                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5298                  */
5299                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5300                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5301                 BUG_ON(!next);
5302                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5303
5304                 /*
5305                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5306                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5307                  * stabilizes the mask.
5308                  *
5309                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5310                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5311                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5312                  */
5313                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5314                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5315                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5316                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5317
5318                 /*
5319                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5320                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5321                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5322                  */
5323                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5324                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5325                         continue;
5326                 }
5327
5328                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5329                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5330
5331                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5332                 if (rq != dead_rq) {
5333                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5334                         rq = dead_rq;
5335                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5336                 }
5337                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5338         }
5339
5340         rq->stop = stop;
5341 }
5342 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5343
5344 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5345 {
5346         if (!rq->online) {
5347                 const struct sched_class *class;
5348
5349                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5350                 rq->online = 1;
5351
5352                 for_each_class(class) {
5353                         if (class->rq_online)
5354                                 class->rq_online(rq);
5355                 }
5356         }
5357 }
5358
5359 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5360 {
5361         if (rq->online) {
5362                 const struct sched_class *class;
5363
5364                 for_each_class(class) {
5365                         if (class->rq_offline)
5366                                 class->rq_offline(rq);
5367                 }
5368
5369                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5370                 rq->online = 0;
5371         }
5372 }
5373
5374 /*
5375  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5376  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5377  */
5378 static int
5379 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5380 {
5381         int cpu = (long)hcpu;
5382         unsigned long flags;
5383         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5384
5385         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5386
5387         case CPU_UP_PREPARE:
5388                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5389                 break;
5390
5391         case CPU_ONLINE:
5392                 /* Update our root-domain */
5393                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5394                 if (rq->rd) {
5395                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5396
5397                         set_rq_online(rq);
5398                 }
5399                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5400                 break;
5401
5402 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5403         case CPU_DYING:
5404                 sched_ttwu_pending();
5405                 /* Update our root-domain */
5406                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5407                 if (rq->rd) {
5408                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5409                         set_rq_offline(rq);
5410                 }
5411                 migrate_tasks(rq);
5412                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5413                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5414                 break;
5415
5416         case CPU_DEAD:
5417                 calc_load_migrate(rq);
5418                 break;
5419 #endif
5420         }
5421
5422         update_max_interval();
5423
5424         return NOTIFY_OK;
5425 }
5426
5427 /*
5428  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5429  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5430  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5431  */
5432 static struct notifier_block migration_notifier = {
5433         .notifier_call = migration_call,
5434         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5435 };
5436
5437 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5438 {
5439         int cpu = smp_processor_id();
5440         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5441         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5442 }
5443
5444 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5445                                       unsigned long action, void *hcpu)
5446 {
5447         int cpu = (long)hcpu;
5448
5449         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5450         case CPU_STARTING:
5451                 set_cpu_rq_start_time();
5452                 return NOTIFY_OK;
5453
5454         case CPU_ONLINE:
5455                 /*
5456                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5457                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5458                  * as active, which is essential from here on.
5459                  */
5460                 set_cpu_active(cpu, true);
5461                 stop_machine_unpark(cpu);
5462                 return NOTIFY_OK;
5463
5464         case CPU_DOWN_FAILED:
5465                 set_cpu_active(cpu, true);
5466                 return NOTIFY_OK;
5467
5468         default:
5469                 return NOTIFY_DONE;
5470         }
5471 }
5472
5473 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5474                                         unsigned long action, void *hcpu)
5475 {
5476         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5477         case CPU_DOWN_PREPARE:
5478                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5479                 return NOTIFY_OK;
5480         default:
5481                 return NOTIFY_DONE;
5482         }
5483 }
5484
5485 static int __init migration_init(void)
5486 {
5487         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5488         int err;
5489
5490         /* Initialize migration for the boot CPU */
5491         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5492         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5493         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5494         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5495
5496         /* Register cpu active notifiers */
5497         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5498         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5499
5500         return 0;
5501 }
5502 early_initcall(migration_init);
5503
5504 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5505
5506 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5507
5508 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5509
5510 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5511 {
5512         sched_debug_enabled = 1;
5513
5514         return 0;
5515 }
5516 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5517
5518 static inline bool sched_debug(void)
5519 {
5520         return sched_debug_enabled;
5521 }
5522
5523 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5524                                   struct cpumask *groupmask)
5525 {
5526         struct sched_group *group = sd->groups;
5527
5528         cpumask_clear(groupmask);
5529
5530         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5531
5532         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5533                 printk("does not load-balance\n");
5534                 if (sd->parent)
5535                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5536                                         " has parent");
5537                 return -1;
5538         }
5539
5540         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5541                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5542
5543         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5544                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5545                                 "CPU%d\n", cpu);
5546         }
5547         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5548                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5549                                 " CPU%d\n", cpu);
5550         }
5551
5552         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5553         do {
5554                 if (!group) {
5555                         printk("\n");
5556                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5557                         break;
5558                 }
5559
5560                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5561                         printk(KERN_CONT "\n");
5562                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5563                         break;
5564                 }
5565
5566                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5567                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5568                         printk(KERN_CONT "\n");
5569                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5570                         break;
5571                 }
5572
5573                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5574
5575                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5576                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5577                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5578                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5579                                 group->sgc->capacity);
5580                 }
5581
5582                 group = group->next;
5583         } while (group != sd->groups);
5584         printk(KERN_CONT "\n");
5585
5586         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5587                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5588
5589         if (sd->parent &&
5590             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5591                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5592                         "of domain->span\n");
5593         return 0;
5594 }
5595
5596 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5597 {
5598         int level = 0;
5599
5600         if (!sched_debug_enabled)
5601                 return;
5602
5603         if (!sd) {
5604                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5605                 return;
5606         }
5607
5608         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5609
5610         for (;;) {
5611                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5612                         break;
5613                 level++;
5614                 sd = sd->parent;
5615                 if (!sd)
5616                         break;
5617         }
5618 }
5619 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5620 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5621 static inline bool sched_debug(void)
5622 {
5623         return false;
5624 }
5625 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5626
5627 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5628 {
5629         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5630                 return 1;
5631
5632         /* Following flags need at least 2 groups */
5633         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5634                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5635                          SD_BALANCE_FORK |
5636                          SD_BALANCE_EXEC |
5637                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5638                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5639                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5640                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5641                         return 0;
5642         }
5643
5644         /* Following flags don't use groups */
5645         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5646                 return 0;
5647
5648         return 1;
5649 }
5650
5651 static int
5652 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5653 {
5654         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5655
5656         if (sd_degenerate(parent))
5657                 return 1;
5658
5659         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5660                 return 0;
5661
5662         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5663         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5664                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5665                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5666                                 SD_BALANCE_FORK |
5667                                 SD_BALANCE_EXEC |
5668                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5669                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5670                                 SD_PREFER_SIBLING |
5671                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5672                 if (nr_node_ids == 1)
5673                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5674         }
5675         if (~cflags & pflags)
5676                 return 0;
5677
5678         return 1;
5679 }
5680
5681 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5682 {
5683         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5684
5685         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5686         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5687         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5688         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5689         free_cpumask_var(rd->online);
5690         free_cpumask_var(rd->span);
5691         kfree(rd);
5692 }
5693
5694 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5695 {
5696         struct root_domain *old_rd = NULL;
5697         unsigned long flags;
5698
5699         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5700
5701         if (rq->rd) {
5702                 old_rd = rq->rd;
5703
5704                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5705                         set_rq_offline(rq);
5706
5707                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5708
5709                 /*
5710                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5711                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5712                  * in this function:
5713                  */
5714                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5715                         old_rd = NULL;
5716         }
5717
5718         atomic_inc(&rd->refcount);
5719         rq->rd = rd;
5720
5721         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5722         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5723                 set_rq_online(rq);
5724
5725         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5726
5727         if (old_rd)
5728                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5729 }
5730
5731 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5732 {
5733         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5734
5735         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5736                 goto out;
5737         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5738                 goto free_span;
5739         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5740                 goto free_online;
5741         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5742                 goto free_dlo_mask;
5743
5744         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5745         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5746                 goto free_dlo_mask;
5747
5748         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5749                 goto free_rto_mask;
5750         return 0;
5751
5752 free_rto_mask:
5753         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5754 free_dlo_mask:
5755         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5756 free_online:
5757         free_cpumask_var(rd->online);
5758 free_span:
5759         free_cpumask_var(rd->span);
5760 out:
5761         return -ENOMEM;
5762 }
5763
5764 /*
5765  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5766  * members (mimicking the global state we have today).
5767  */
5768 struct root_domain def_root_domain;
5769
5770 static void init_defrootdomain(void)
5771 {
5772         init_rootdomain(&def_root_domain);
5773
5774         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5775 }
5776
5777 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5778 {
5779         struct root_domain *rd;
5780
5781         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5782         if (!rd)
5783                 return NULL;
5784
5785         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5786                 kfree(rd);
5787                 return NULL;
5788         }
5789
5790         return rd;
5791 }
5792
5793 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5794 {
5795         struct sched_group *tmp, *first;
5796
5797         if (!sg)
5798                 return;
5799
5800         first = sg;
5801         do {
5802                 tmp = sg->next;
5803
5804                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5805                         kfree(sg->sgc);
5806
5807                 kfree(sg);
5808                 sg = tmp;
5809         } while (sg != first);
5810 }
5811
5812 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5813 {
5814         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5815
5816         /*
5817          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5818          * nuke them all.
5819          */
5820         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5821                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5822         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5823                 kfree(sd->groups->sgc);
5824                 kfree(sd->groups);
5825         }
5826         kfree(sd);
5827 }
5828
5829 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5830 {
5831         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5832 }
5833
5834 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5835 {
5836         for (; sd; sd = sd->parent)
5837                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5838 }
5839
5840 /*
5841  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5842  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5843  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5844  *
5845  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5846  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5847  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5848  */
5849 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5850 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5851 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5852 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5853 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5854 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5855
5856 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5857 {
5858         struct sched_domain *sd;
5859         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5860         int id = cpu;
5861         int size = 1;
5862
5863         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5864         if (sd) {
5865                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5866                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5867                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5868         }
5869         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5870
5871         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5872         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5873         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5874
5875         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5876         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5877
5878         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5879         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5880 }
5881
5882 /*
5883  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5884  * hold the hotplug lock.
5885  */
5886 static void
5887 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5888 {
5889         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5890         struct sched_domain *tmp;
5891
5892         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5893         for (tmp = sd; tmp; ) {
5894                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5895                 if (!parent)
5896                         break;
5897
5898                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5899                         tmp->parent = parent->parent;
5900                         if (parent->parent)
5901                                 parent->parent->child = tmp;
5902                         /*
5903                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5904                          * degenerate parent; the spans match for this
5905                          * so the property transfers.
5906                          */
5907                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5908                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5909                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5910                 } else
5911                         tmp = tmp->parent;
5912         }
5913
5914         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5915                 tmp = sd;
5916                 sd = sd->parent;
5917                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5918                 if (sd)
5919                         sd->child = NULL;
5920         }
5921
5922         sched_domain_debug(sd, cpu);
5923
5924         rq_attach_root(rq, rd);
5925         tmp = rq->sd;
5926         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5927         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5928
5929         update_top_cache_domain(cpu);
5930 }
5931
5932 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5933 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5934 {
5935         int ret;
5936
5937         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5938         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5939         if (ret) {
5940                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
5941                 return 0;
5942         }
5943         return 1;
5944 }
5945 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5946
5947 struct s_data {
5948         struct sched_domain ** __percpu sd;
5949         struct root_domain      *rd;
5950 };
5951
5952 enum s_alloc {
5953         sa_rootdomain,
5954         sa_sd,
5955         sa_sd_storage,
5956         sa_none,
5957 };
5958
5959 /*
5960  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5961  * domain traversal.
5962  *
5963  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5964  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5965  * range.
5966  *
5967  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5968  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5969  * cpu they're built on, so check that.
5970  *
5971  */
5972 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5973 {
5974         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5975         struct sd_data *sdd = sd->private;
5976         struct sched_domain *sibling;
5977         int i;
5978
5979         for_each_cpu(i, span) {
5980                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5981                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5982                         continue;
5983
5984                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5985         }
5986 }
5987
5988 /*
5989  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5990  * of this group that's also in the iteration mask.
5991  */
5992 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5993 {
5994         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5995 }
5996
5997 static int
5998 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5999 {
6000         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6001         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6002         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6003         struct sd_data *sdd = sd->private;
6004         struct sched_domain *sibling;
6005         int i;
6006
6007         cpumask_clear(covered);
6008
6009         for_each_cpu(i, span) {
6010                 struct cpumask *sg_span;
6011
6012                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6013                         continue;
6014
6015                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6016
6017                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6018                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6019                         continue;
6020
6021                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6022                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6023
6024                 if (!sg)
6025                         goto fail;
6026
6027                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6028                 if (sibling->child)
6029                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6030                 else
6031                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6032
6033                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6034
6035                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6036                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6037                         build_group_mask(sd, sg);
6038
6039                 /*
6040                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6041                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6042                  * die on a /0 trap.
6043                  */
6044                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6045
6046                 /*
6047                  * Make sure the first group of this domain contains the
6048                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6049                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6050                  */
6051                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6052                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6053                         groups = sg;
6054
6055                 if (!first)
6056                         first = sg;
6057                 if (last)
6058                         last->next = sg;
6059                 last = sg;
6060                 last->next = first;
6061         }
6062         sd->groups = groups;
6063
6064         return 0;
6065
6066 fail:
6067         free_sched_groups(first, 0);
6068
6069         return -ENOMEM;
6070 }
6071
6072 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6073 {
6074         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6075         struct sched_domain *child = sd->child;
6076
6077         if (child)
6078                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6079
6080         if (sg) {
6081                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6082                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6083                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6084         }
6085
6086         return cpu;
6087 }
6088
6089 /*
6090  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6091  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6092  * and ->cpu_capacity to 0.
6093  *
6094  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6095  */
6096 static int
6097 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6098 {
6099         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6100         struct sd_data *sdd = sd->private;
6101         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6102         struct cpumask *covered;
6103         int i;
6104
6105         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6106         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6107
6108         if (cpu != cpumask_first(span))
6109                 return 0;
6110
6111         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6112         covered = sched_domains_tmpmask;
6113
6114         cpumask_clear(covered);
6115
6116         for_each_cpu(i, span) {
6117                 struct sched_group *sg;
6118                 int group, j;
6119
6120                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6121                         continue;
6122
6123                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6124                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6125
6126                 for_each_cpu(j, span) {
6127                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6128                                 continue;
6129
6130                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6131                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6132                 }
6133
6134                 if (!first)
6135                         first = sg;
6136                 if (last)
6137                         last->next = sg;
6138                 last = sg;
6139         }
6140         last->next = first;
6141
6142         return 0;
6143 }
6144
6145 /*
6146  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6147  *
6148  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6149  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6150  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6151  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6152  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6153  * group having less cpu_capacity.
6154  */
6155 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6156 {
6157         struct sched_group *sg = sd->groups;
6158
6159         WARN_ON(!sg);
6160
6161         do {
6162                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6163                 sg = sg->next;
6164         } while (sg != sd->groups);
6165
6166         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6167                 return;
6168
6169         update_group_capacity(sd, cpu);
6170         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6171 }
6172
6173 /*
6174  * Initializers for schedule domains
6175  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6176  */
6177
6178 static int default_relax_domain_level = -1;
6179 int sched_domain_level_max;
6180
6181 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6182 {
6183         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6184                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6185
6186         return 1;
6187 }
6188 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6189
6190 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6191                                  struct sched_domain_attr *attr)
6192 {
6193         int request;
6194
6195         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6196                 if (default_relax_domain_level < 0)
6197                         return;
6198                 else
6199                         request = default_relax_domain_level;
6200         } else
6201                 request = attr->relax_domain_level;
6202         if (request < sd->level) {
6203                 /* turn off idle balance on this domain */
6204                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6205         } else {
6206                 /* turn on idle balance on this domain */
6207                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6208         }
6209 }
6210
6211 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6212 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6213
6214 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6215                                  const struct cpumask *cpu_map)
6216 {
6217         switch (what) {
6218         case sa_rootdomain:
6219                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6220                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6221         case sa_sd:
6222                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6223         case sa_sd_storage:
6224                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6225         case sa_none:
6226                 break;
6227         }
6228 }
6229
6230 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6231                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6232 {
6233         memset(d, 0, sizeof(*d));
6234
6235         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6236                 return sa_sd_storage;
6237         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6238         if (!d->sd)
6239                 return sa_sd_storage;
6240         d->rd = alloc_rootdomain();
6241         if (!d->rd)
6242                 return sa_sd;
6243         return sa_rootdomain;
6244 }
6245
6246 /*
6247  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6248  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6249  * will not free the data we're using.
6250  */
6251 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6252 {
6253         struct sd_data *sdd = sd->private;
6254
6255         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6256         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6257
6258         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6259                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6260
6261         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6262                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6263 }
6264
6265 #ifdef CONFIG_NUMA
6266 static int sched_domains_numa_levels;
6267 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6268 static int *sched_domains_numa_distance;
6269 int sched_max_numa_distance;
6270 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6271 static int sched_domains_curr_level;
6272 #endif
6273
6274 /*
6275  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6276  *
6277  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6278  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6279  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6280  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6281  *
6282  * Odd one out:
6283  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6284  */
6285 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6286         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6287          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6288          SD_NUMA |                      \
6289          SD_ASYM_PACKING |              \
6290          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6291
6292 static struct sched_domain *
6293 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6294 {
6295         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6296         int sd_weight, sd_flags = 0;
6297
6298 #ifdef CONFIG_NUMA
6299         /*
6300          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6301          */
6302         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6303 #endif
6304
6305         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6306
6307         if (tl->sd_flags)
6308                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6309         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6310                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6311                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6312
6313         *sd = (struct sched_domain){
6314                 .min_interval           = sd_weight,
6315                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6316                 .busy_factor            = 32,
6317                 .imbalance_pct          = 125,
6318
6319                 .cache_nice_tries       = 0,
6320                 .busy_idx               = 0,
6321                 .idle_idx               = 0,
6322                 .newidle_idx            = 0,
6323                 .wake_idx               = 0,
6324                 .forkexec_idx           = 0,
6325
6326                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6327                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6328                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6329                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6330                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6331                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6332                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6333                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6334                                         | 0*SD_SERIALIZE
6335                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6336                                         | 0*SD_NUMA
6337                                         | sd_flags
6338                                         ,
6339
6340                 .last_balance           = jiffies,
6341                 .balance_interval       = sd_weight,
6342                 .smt_gain               = 0,
6343                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6344                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6345 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6346                 .name                   = tl->name,
6347 #endif
6348         };
6349
6350         /*
6351          * Convert topological properties into behaviour.
6352          */
6353
6354         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6355                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6356                 sd->imbalance_pct = 110;
6357                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6358
6359         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6360                 sd->imbalance_pct = 117;
6361                 sd->cache_nice_tries = 1;
6362                 sd->busy_idx = 2;
6363
6364 #ifdef CONFIG_NUMA
6365         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6366                 sd->cache_nice_tries = 2;
6367                 sd->busy_idx = 3;
6368                 sd->idle_idx = 2;
6369
6370                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6371                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6372                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6373                                        SD_BALANCE_FORK |
6374                                        SD_WAKE_AFFINE);
6375                 }
6376
6377 #endif
6378         } else {
6379                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6380                 sd->cache_nice_tries = 1;
6381                 sd->busy_idx = 2;
6382                 sd->idle_idx = 1;
6383         }
6384
6385         sd->private = &tl->data;
6386
6387         return sd;
6388 }
6389
6390 /*
6391  * Topology list, bottom-up.
6392  */
6393 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6394 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6395         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6396 #endif
6397 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6398         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6399 #endif
6400         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6401         { NULL, },
6402 };
6403
6404 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6405         default_topology;
6406
6407 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6408         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6409
6410 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6411 {
6412         sched_domain_topology = tl;
6413 }
6414
6415 #ifdef CONFIG_NUMA
6416
6417 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6418 {
6419         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6420 }
6421
6422 static void sched_numa_warn(const char *str)
6423 {
6424         static int done = false;
6425         int i,j;
6426
6427         if (done)
6428                 return;
6429
6430         done = true;
6431
6432         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6433
6434         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6435                 printk(KERN_WARNING "  ");
6436                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6437                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6438                 printk(KERN_CONT "\n");
6439         }
6440         printk(KERN_WARNING "\n");
6441 }
6442
6443 bool find_numa_distance(int distance)
6444 {
6445         int i;
6446
6447         if (distance == node_distance(0, 0))
6448                 return true;
6449
6450         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6451                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6452                         return true;
6453         }
6454
6455         return false;
6456 }
6457
6458 /*
6459  * A system can have three types of NUMA topology:
6460  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6461  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6462  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6463  *
6464  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6465  * topology lies in whether communication between not directly
6466  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6467  * could run), or through backplane controllers. This affects
6468  * placement of programs.
6469  *
6470  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6471  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6472  *   is directly connected.
6473  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6474  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6475  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6476  */
6477 static void init_numa_topology_type(void)
6478 {
6479         int a, b, c, n;
6480
6481         n = sched_max_numa_distance;
6482
6483         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6484                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6485                 return;
6486         }
6487
6488         for_each_online_node(a) {
6489                 for_each_online_node(b) {
6490                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6491                         if (node_distance(a, b) < n)
6492                                 continue;
6493
6494                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6495                         for_each_online_node(c) {
6496                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6497                                     node_distance(b, c) < n) {
6498                                         sched_numa_topology_type =
6499                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6500                                         return;
6501                                 }
6502                         }
6503
6504                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6505                         return;
6506                 }
6507         }
6508 }
6509
6510 static void sched_init_numa(void)
6511 {
6512         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6513         struct sched_domain_topology_level *tl;
6514         int level = 0;
6515         int i, j, k;
6516
6517         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6518         if (!sched_domains_numa_distance)
6519                 return;
6520
6521         /*
6522          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6523          * unique distances in the node_distance() table.
6524          *
6525          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6526          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6527          */
6528         next_distance = curr_distance;
6529         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6530                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6531                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6532                                 int distance = node_distance(i, k);
6533
6534                                 if (distance > curr_distance &&
6535                                     (distance < next_distance ||
6536                                      next_distance == curr_distance))
6537                                         next_distance = distance;
6538
6539                                 /*
6540                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6541                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6542                                  * equally connected to A.
6543                                  */
6544                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6545                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6546
6547                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6548                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6549                         }
6550                         if (next_distance != curr_distance) {
6551                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6552                                 sched_domains_numa_levels = level;
6553                                 curr_distance = next_distance;
6554                         } else break;
6555                 }
6556
6557                 /*
6558                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6559                  */
6560                 if (!sched_debug())
6561                         break;
6562         }
6563
6564         if (!level)
6565                 return;
6566
6567         /*
6568          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6569          * identity distance node_distance(i,i).
6570          *
6571          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6572          * numbers.
6573          */
6574
6575         /*
6576          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6577          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6578          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6579          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6580          * in other functions.
6581          *
6582          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6583          */
6584         sched_domains_numa_levels = 0;
6585
6586         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6587         if (!sched_domains_numa_masks)
6588                 return;
6589
6590         /*
6591          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6592          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6593          */
6594         for (i = 0; i < level; i++) {
6595                 sched_domains_numa_masks[i] =
6596                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6597                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6598                         return;
6599
6600                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6601                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6602                         if (!mask)
6603                                 return;
6604
6605                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6606
6607                         for_each_node(k) {
6608                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6609                                         continue;
6610
6611                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6612                         }
6613                 }
6614         }
6615
6616         /* Compute default topology size */
6617         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6618
6619         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6620                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6621         if (!tl)
6622                 return;
6623
6624         /*
6625          * Copy the default topology bits..
6626          */
6627         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6628                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6629
6630         /*
6631          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6632          */
6633         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6634                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6635                         .mask = sd_numa_mask,
6636                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6637                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6638                         .numa_level = j,
6639                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6640                 };
6641         }
6642
6643         sched_domain_topology = tl;
6644
6645         sched_domains_numa_levels = level;
6646         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6647
6648         init_numa_topology_type();
6649 }
6650
6651 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6652 {
6653         int i, j;
6654         int node = cpu_to_node(cpu);
6655
6656         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6657                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6658                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6659                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6660                 }
6661         }
6662 }
6663
6664 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6665 {
6666         int i, j;
6667         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6668                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6669                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6670         }
6671 }
6672
6673 /*
6674  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6675  * are onlined.
6676  */
6677 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6678                                            unsigned long action,
6679                                            void *hcpu)
6680 {
6681         int cpu = (long)hcpu;
6682
6683         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6684         case CPU_ONLINE:
6685                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6686                 break;
6687
6688         case CPU_DEAD:
6689                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6690                 break;
6691
6692         default:
6693                 return NOTIFY_DONE;
6694         }
6695
6696         return NOTIFY_OK;
6697 }
6698 #else
6699 static inline void sched_init_numa(void)
6700 {
6701 }
6702
6703 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6704                                            unsigned long action,
6705                                            void *hcpu)
6706 {
6707         return 0;
6708 }
6709 #endif /* CONFIG_NUMA */
6710
6711 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6712 {
6713         struct sched_domain_topology_level *tl;
6714         int j;
6715
6716         for_each_sd_topology(tl) {
6717                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6718
6719                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6720                 if (!sdd->sd)
6721                         return -ENOMEM;
6722
6723                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6724                 if (!sdd->sg)
6725                         return -ENOMEM;
6726
6727                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6728                 if (!sdd->sgc)
6729                         return -ENOMEM;
6730
6731                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6732                         struct sched_domain *sd;
6733                         struct sched_group *sg;
6734                         struct sched_group_capacity *sgc;
6735
6736                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6737                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6738                         if (!sd)
6739                                 return -ENOMEM;
6740
6741                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6742
6743                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6744                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6745                         if (!sg)
6746                                 return -ENOMEM;
6747
6748                         sg->next = sg;
6749
6750                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6751
6752                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6753                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6754                         if (!sgc)
6755                                 return -ENOMEM;
6756
6757                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6758                 }
6759         }
6760
6761         return 0;
6762 }
6763
6764 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6765 {
6766         struct sched_domain_topology_level *tl;
6767         int j;
6768
6769         for_each_sd_topology(tl) {
6770                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6771
6772                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6773                         struct sched_domain *sd;
6774
6775                         if (sdd->sd) {
6776                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6777                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6778                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6779                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6780                         }
6781
6782                         if (sdd->sg)
6783                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6784                         if (sdd->sgc)
6785                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6786                 }
6787                 free_percpu(sdd->sd);
6788                 sdd->sd = NULL;
6789                 free_percpu(sdd->sg);
6790                 sdd->sg = NULL;
6791                 free_percpu(sdd->sgc);
6792                 sdd->sgc = NULL;
6793         }
6794 }
6795
6796 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6797                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6798                 struct sched_domain *child, int cpu)
6799 {
6800         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6801         if (!sd)
6802                 return child;
6803
6804         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6805         if (child) {
6806                 sd->level = child->level + 1;
6807                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6808                 child->parent = sd;
6809                 sd->child = child;
6810
6811                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6812                                     sched_domain_span(sd))) {
6813                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6814 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6815                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6816                                         child->name, sd->name);
6817 #endif
6818                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6819                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6820                                    sched_domain_span(sd),
6821                                    sched_domain_span(child));
6822                 }
6823
6824         }
6825         set_domain_attribute(sd, attr);
6826
6827         return sd;
6828 }
6829
6830 /*
6831  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6832  * to the individual cpus
6833  */
6834 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6835                                struct sched_domain_attr *attr)
6836 {
6837         enum s_alloc alloc_state;
6838         struct sched_domain *sd;
6839         struct s_data d;
6840         int i, ret = -ENOMEM;
6841
6842         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6843         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6844                 goto error;
6845
6846         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6847         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6848                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6849
6850                 sd = NULL;
6851                 for_each_sd_topology(tl) {
6852                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6853                         if (tl == sched_domain_topology)
6854                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6855                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6856                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6857                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6858                                 break;
6859                 }
6860         }
6861
6862         /* Build the groups for the domains */
6863         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6864                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6865                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6866                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6867                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6868                                         goto error;
6869                         } else {
6870                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6871                                         goto error;
6872                         }
6873                 }
6874         }
6875
6876         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6877         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6878                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6879                         continue;
6880
6881                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6882                         claim_allocations(i, sd);
6883                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6884                 }
6885         }
6886
6887         /* Attach the domains */
6888         rcu_read_lock();
6889         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6890                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6891                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6892         }
6893         rcu_read_unlock();
6894
6895         ret = 0;
6896 error:
6897         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6898         return ret;
6899 }
6900
6901 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6902 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6903 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6904                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6905
6906 /*
6907  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6908  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6909  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6910  */
6911 static cpumask_var_t fallback_doms;
6912
6913 /*
6914  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6915  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6916  * or 0 if it stayed the same.
6917  */
6918 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6919 {
6920         return 0;
6921 }
6922
6923 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6924 {
6925         int i;
6926         cpumask_var_t *doms;
6927
6928         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6929         if (!doms)
6930                 return NULL;
6931         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6932                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6933                         free_sched_domains(doms, i);
6934                         return NULL;
6935                 }
6936         }
6937         return doms;
6938 }
6939
6940 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6941 {
6942         unsigned int i;
6943         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6944                 free_cpumask_var(doms[i]);
6945         kfree(doms);
6946 }
6947
6948 /*
6949  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6950  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6951  * exclude other special cases in the future.
6952  */
6953 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6954 {
6955         int err;
6956
6957         arch_update_cpu_topology();
6958         ndoms_cur = 1;
6959         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6960         if (!doms_cur)
6961                 doms_cur = &fallback_doms;
6962         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6963         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6964         register_sched_domain_sysctl();
6965
6966         return err;
6967 }
6968
6969 /*
6970  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6971  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6972  */
6973 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6974 {
6975         int i;
6976
6977         rcu_read_lock();
6978         for_each_cpu(i, cpu_map)
6979                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6980         rcu_read_unlock();
6981 }
6982
6983 /* handle null as "default" */
6984 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6985                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6986 {
6987         struct sched_domain_attr tmp;
6988
6989         /* fast path */
6990         if (!new && !cur)
6991                 return 1;
6992
6993         tmp = SD_ATTR_INIT;
6994         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6995                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6996                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6997 }
6998
6999 /*
7000  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7001  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7002  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7003  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7004  *
7005  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7006  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7007  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7008  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7009  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7010  * it as it is.
7011  *
7012  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7013  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7014  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7015  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7016  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7017  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7018  *
7019  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7020  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7021  * and it will not create the default domain.
7022  *
7023  * Call with hotplug lock held
7024  */
7025 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7026                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7027 {
7028         int i, j, n;
7029         int new_topology;
7030
7031         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7032
7033         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7034         unregister_sched_domain_sysctl();
7035
7036         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7037         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7038
7039         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7040
7041         /* Destroy deleted domains */
7042         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7043                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7044                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7045                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7046                                 goto match1;
7047                 }
7048                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7049                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7050 match1:
7051                 ;
7052         }
7053
7054         n = ndoms_cur;
7055         if (doms_new == NULL) {
7056                 n = 0;
7057                 doms_new = &fallback_doms;
7058                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7059                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7060         }
7061
7062         /* Build new domains */
7063         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7064                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7065                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7066                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7067                                 goto match2;
7068                 }
7069                 /* no match - add a new doms_new */
7070                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7071 match2:
7072                 ;
7073         }
7074
7075         /* Remember the new sched domains */
7076         if (doms_cur != &fallback_doms)
7077                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7078         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7079         doms_cur = doms_new;
7080         dattr_cur = dattr_new;
7081         ndoms_cur = ndoms_new;
7082
7083         register_sched_domain_sysctl();
7084
7085         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7086 }
7087
7088 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7089
7090 /*
7091  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7092  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7093  * around partition_sched_domains().
7094  *
7095  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7096  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7097  */
7098 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7099                              void *hcpu)
7100 {
7101         switch (action) {
7102         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7103         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7104
7105                 /*
7106                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7107                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7108                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7109                  * domain, ignoring cpusets.
7110                  */
7111                 num_cpus_frozen--;
7112                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7113                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7114                         break;
7115                 }
7116
7117                 /*
7118                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7119                  * restore the original sched domains by considering the
7120                  * cpuset configurations.
7121                  */
7122
7123         case CPU_ONLINE:
7124                 cpuset_update_active_cpus(true);
7125                 break;
7126         default:
7127                 return NOTIFY_DONE;
7128         }
7129         return NOTIFY_OK;
7130 }
7131
7132 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7133                                void *hcpu)
7134 {
7135         unsigned long flags;
7136         long cpu = (long)hcpu;
7137         struct dl_bw *dl_b;
7138         bool overflow;
7139         int cpus;
7140
7141         switch (action) {
7142         case CPU_DOWN_PREPARE:
7143                 rcu_read_lock_sched();
7144                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7145
7146                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7147                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7148                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7149                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7150
7151                 rcu_read_unlock_sched();
7152
7153                 if (overflow)
7154                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7155                 cpuset_update_active_cpus(false);
7156                 break;
7157         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7158                 num_cpus_frozen++;
7159                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7160                 break;
7161         default:
7162                 return NOTIFY_DONE;
7163         }
7164         return NOTIFY_OK;
7165 }
7166
7167 void __init sched_init_smp(void)
7168 {
7169         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7170
7171         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7172         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7173
7174         sched_init_numa();
7175
7176         /*
7177          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7178          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7179          * happen.
7180          */
7181         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7182         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7183         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7184         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7185                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7186         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7187
7188         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7189         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7190         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7191
7192         init_hrtick();
7193
7194         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7195         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7196                 BUG();
7197         sched_init_granularity();
7198         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7199
7200         init_sched_rt_class();
7201         init_sched_dl_class();
7202 }
7203 #else
7204 void __init sched_init_smp(void)
7205 {
7206         sched_init_granularity();
7207 }
7208 #endif /* CONFIG_SMP */
7209
7210 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7211 {
7212         return in_lock_functions(addr) ||
7213                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7214                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7215 }
7216
7217 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7218 /*
7219  * Default task group.
7220  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7221  */
7222 struct task_group root_task_group;
7223 LIST_HEAD(task_groups);
7224
7225 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7226 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7227 #endif
7228
7229 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7230
7231 void __init sched_init(void)
7232 {
7233         int i, j;
7234         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7235
7236 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7237         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7238 #endif
7239 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7240         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7241 #endif
7242         if (alloc_size) {
7243                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7244
7245 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7246                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7247                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7248
7249                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7250                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7251
7252 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7253 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7254                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7255                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7256
7257                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7258                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7259
7260 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7261         }
7262 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7263         for_each_possible_cpu(i) {
7264                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7265                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7266         }
7267 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7268
7269         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7270                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7271         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7272                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7273
7274 #ifdef CONFIG_SMP
7275         init_defrootdomain();
7276 #endif
7277
7278 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7279         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7280                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7281 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7282
7283 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7284         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7285
7286         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7287         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7288         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7289         autogroup_init(&init_task);
7290 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7291
7292         for_each_possible_cpu(i) {
7293                 struct rq *rq;
7294
7295                 rq = cpu_rq(i);
7296                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7297                 rq->nr_running = 0;
7298                 rq->calc_load_active = 0;
7299                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7300                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7301                 init_rt_rq(&rq->rt);
7302                 init_dl_rq(&rq->dl);
7303 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7304                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7305                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7306                 /*
7307                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7308                  *
7309                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7310                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7311                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7312                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7313                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7314                  * (se->load.weight).
7315                  *
7316                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7317                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7318                  * then A0's share of the cpu resource is:
7319                  *
7320                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7321                  *
7322                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7323                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7324                  */
7325                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7326                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7327 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7328
7329                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7331                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7332 #endif
7333
7334                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7335                         rq->cpu_load[j] = 0;
7336
7337                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7338
7339 #ifdef CONFIG_SMP
7340                 rq->sd = NULL;
7341                 rq->rd = NULL;
7342                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7343                 rq->balance_callback = NULL;
7344                 rq->active_balance = 0;
7345                 rq->next_balance = jiffies;
7346                 rq->push_cpu = 0;
7347                 rq->cpu = i;
7348                 rq->online = 0;
7349                 rq->idle_stamp = 0;
7350                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7351                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7352
7353                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7354
7355                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7356 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7357                 rq->nohz_flags = 0;
7358 #endif
7359 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7360                 rq->last_sched_tick = 0;
7361 #endif
7362 #endif
7363                 init_rq_hrtick(rq);
7364                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7365         }
7366
7367         set_load_weight(&init_task);
7368
7369 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7370         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7371 #endif
7372
7373         /*
7374          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7375          */
7376         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7377         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7378
7379         /*
7380          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7381          */
7382         current->sched_class = &fair_sched_class;
7383
7384         /*
7385          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7386          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7387          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7388          * when this runqueue becomes "idle".
7389          */
7390         init_idle(current, smp_processor_id());
7391
7392         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7393
7394 #ifdef CONFIG_SMP
7395         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7396         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7397         if (cpu_isolated_map == NULL)
7398                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7399         idle_thread_set_boot_cpu();
7400         set_cpu_rq_start_time();
7401 #endif
7402         init_sched_fair_class();
7403
7404         scheduler_running = 1;
7405 }
7406
7407 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7408 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7409 {
7410         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7411
7412         return (nested == preempt_offset);
7413 }
7414
7415 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7416 {
7417         /*
7418          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7419          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7420          * otherwise we will destroy state.
7421          */
7422         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7423                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7424                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7425                         current->state,
7426                         (void *)current->task_state_change,
7427                         (void *)current->task_state_change);
7428
7429         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7430 }
7431 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7432
7433 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7434 {
7435         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7436
7437         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7438         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7439              !is_idle_task(current)) ||
7440             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7441                 return;
7442         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7443                 return;
7444         prev_jiffy = jiffies;
7445
7446         printk(KERN_ERR
7447                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7448                         file, line);
7449         printk(KERN_ERR
7450                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7451                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7452                         current->pid, current->comm);
7453
7454         if (task_stack_end_corrupted(current))
7455                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7456
7457         debug_show_held_locks(current);
7458         if (irqs_disabled())
7459                 print_irqtrace_events(current);
7460 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7461         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7462                 pr_err("Preemption disabled at:");
7463                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7464                 pr_cont("\n");
7465         }
7466 #endif
7467         dump_stack();
7468 }
7469 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7470 #endif
7471
7472 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7473 void normalize_rt_tasks(void)
7474 {
7475         struct task_struct *g, *p;
7476         struct sched_attr attr = {
7477                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7478         };
7479
7480         read_lock(&tasklist_lock);
7481         for_each_process_thread(g, p) {
7482                 /*
7483                  * Only normalize user tasks:
7484                  */
7485                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7486                         continue;
7487
7488                 p->se.exec_start                = 0;
7489 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7490                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7491                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7492                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7493 #endif
7494
7495                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7496                         /*
7497                          * Renice negative nice level userspace
7498                          * tasks back to 0:
7499                          */
7500                         if (task_nice(p) < 0)
7501                                 set_user_nice(p, 0);
7502                         continue;
7503                 }
7504
7505                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7506         }
7507         read_unlock(&tasklist_lock);
7508 }
7509
7510 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7511
7512 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7513 /*
7514  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7515  *
7516  * They can only be called when the whole system has been
7517  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7518  * activity can take place. Using them for anything else would
7519  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7520  * under any other configuration.
7521  */
7522
7523 /**
7524  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7525  * @cpu: the processor in question.
7526  *
7527  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7528  *
7529  * Return: The current task for @cpu.
7530  */
7531 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7532 {
7533         return cpu_curr(cpu);
7534 }
7535
7536 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7537
7538 #ifdef CONFIG_IA64
7539 /**
7540  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7541  * @cpu: the processor in question.
7542  * @p: the task pointer to set.
7543  *
7544  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7545  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7546  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7547  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7548  * and caller must save the original value of the current task (see
7549  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7550  * re-starting the system.
7551  *
7552  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7553  */
7554 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7555 {
7556         cpu_curr(cpu) = p;
7557 }
7558
7559 #endif
7560
7561 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7562 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7563 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7564
7565 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7566 {
7567         free_fair_sched_group(tg);
7568         free_rt_sched_group(tg);
7569         autogroup_free(tg);
7570         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7571 }
7572
7573 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7574 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7575 {
7576         struct task_group *tg;
7577
7578         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7579         if (!tg)
7580                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7581
7582         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7583                 goto err;
7584
7585         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7586                 goto err;
7587
7588         return tg;
7589
7590 err:
7591         free_sched_group(tg);
7592         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7593 }
7594
7595 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7596 {
7597         unsigned long flags;
7598
7599         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7600         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7601
7602         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7603
7604         tg->parent = parent;
7605         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7606         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7607         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7608 }
7609
7610 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7611 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7612 {
7613         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7614         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7615 }
7616
7617 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7618 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7619 {
7620         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7621         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7622 }
7623
7624 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7625 {
7626         unsigned long flags;
7627
7628         /* end participation in shares distribution */
7629         unregister_fair_sched_group(tg);
7630
7631         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7632         list_del_rcu(&tg->list);
7633         list_del_rcu(&tg->siblings);
7634         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7635 }
7636
7637 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7638  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7639  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7640  *      reflect its new group.
7641  */
7642 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7643 {
7644         struct task_group *tg;
7645         int queued, running;
7646         unsigned long flags;
7647         struct rq *rq;
7648
7649         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7650
7651         running = task_current(rq, tsk);
7652         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7653
7654         if (queued)
7655                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7656         if (unlikely(running))
7657                 put_prev_task(rq, tsk);
7658
7659         /*
7660          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7661          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7662          * to prevent lockdep warnings.
7663          */
7664         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7665                           struct task_group, css);
7666         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7667         tsk->sched_task_group = tg;
7668
7669 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7670         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7671                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7672         else
7673 #endif
7674                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7675
7676         if (unlikely(running))
7677                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7678         if (queued)
7679                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7680
7681         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7682 }
7683 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7684
7685 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7686 /*
7687  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7688  */
7689 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7690
7691 /* Must be called with tasklist_lock held */
7692 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7693 {
7694         struct task_struct *g, *p;
7695
7696         /*
7697          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7698          */
7699         if (task_group_is_autogroup(tg))
7700                 return 0;
7701
7702         for_each_process_thread(g, p) {
7703                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7704                         return 1;
7705         }
7706
7707         return 0;
7708 }
7709
7710 struct rt_schedulable_data {
7711         struct task_group *tg;
7712         u64 rt_period;
7713         u64 rt_runtime;
7714 };
7715
7716 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7717 {
7718         struct rt_schedulable_data *d = data;
7719         struct task_group *child;
7720         unsigned long total, sum = 0;
7721         u64 period, runtime;
7722
7723         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7724         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7725
7726         if (tg == d->tg) {
7727                 period = d->rt_period;
7728                 runtime = d->rt_runtime;
7729         }
7730
7731         /*
7732          * Cannot have more runtime than the period.
7733          */
7734         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7735                 return -EINVAL;
7736
7737         /*
7738          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7739          */
7740         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7741                 return -EBUSY;
7742
7743         total = to_ratio(period, runtime);
7744
7745         /*
7746          * Nobody can have more than the global setting allows.
7747          */
7748         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7749                 return -EINVAL;
7750
7751         /*
7752          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7753          */
7754         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7755                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7756                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7757
7758                 if (child == d->tg) {
7759                         period = d->rt_period;
7760                         runtime = d->rt_runtime;
7761                 }
7762
7763                 sum += to_ratio(period, runtime);
7764         }
7765
7766         if (sum > total)
7767                 return -EINVAL;
7768
7769         return 0;
7770 }
7771
7772 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7773 {
7774         int ret;
7775
7776         struct rt_schedulable_data data = {
7777                 .tg = tg,
7778                 .rt_period = period,
7779                 .rt_runtime = runtime,
7780         };
7781
7782         rcu_read_lock();
7783         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7784         rcu_read_unlock();
7785
7786         return ret;
7787 }
7788
7789 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7790                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7791 {
7792         int i, err = 0;
7793
7794         /*
7795          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7796          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7797          */
7798         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7799                 return -EINVAL;
7800
7801         /* No period doesn't make any sense. */
7802         if (rt_period == 0)
7803                 return -EINVAL;
7804
7805         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7806         read_lock(&tasklist_lock);
7807         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7808         if (err)
7809                 goto unlock;
7810
7811         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7812         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7813         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7814
7815         for_each_possible_cpu(i) {
7816                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7817
7818                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7819                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7820                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7821         }
7822         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7823 unlock:
7824         read_unlock(&tasklist_lock);
7825         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7826
7827         return err;
7828 }
7829
7830 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7831 {
7832         u64 rt_runtime, rt_period;
7833
7834         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7835         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7836         if (rt_runtime_us < 0)
7837                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7838
7839         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7840 }
7841
7842 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7843 {
7844         u64 rt_runtime_us;
7845
7846         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7847                 return -1;
7848
7849         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7850         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7851         return rt_runtime_us;
7852 }
7853
7854 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7855 {
7856         u64 rt_runtime, rt_period;
7857
7858         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7859         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7860
7861         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7862 }
7863
7864 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7865 {
7866         u64 rt_period_us;
7867
7868         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7869         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7870         return rt_period_us;
7871 }
7872 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7873
7874 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7875 static int sched_rt_global_constraints(void)
7876 {
7877         int ret = 0;
7878
7879         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7880         read_lock(&tasklist_lock);
7881         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7882         read_unlock(&tasklist_lock);
7883         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7884
7885         return ret;
7886 }
7887
7888 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7889 {
7890         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7891         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7892                 return 0;
7893
7894         return 1;
7895 }
7896
7897 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7898 static int sched_rt_global_constraints(void)
7899 {
7900         unsigned long flags;
7901         int i, ret = 0;
7902
7903         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7904         for_each_possible_cpu(i) {
7905                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7906
7907                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7908                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7909                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7910         }
7911         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7912
7913         return ret;
7914 }
7915 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7916
7917 static int sched_dl_global_validate(void)
7918 {
7919         u64 runtime = global_rt_runtime();
7920         u64 period = global_rt_period();
7921         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7922         struct dl_bw *dl_b;
7923         int cpu, ret = 0;
7924         unsigned long flags;
7925
7926         /*
7927          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7928          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7929          * any of the root_domains.
7930          *
7931          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7932          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7933          * solutions is welcome!
7934          */
7935         for_each_possible_cpu(cpu) {
7936                 rcu_read_lock_sched();
7937                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7938
7939                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7940                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7941                         ret = -EBUSY;
7942                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7943
7944                 rcu_read_unlock_sched();
7945
7946                 if (ret)
7947                         break;
7948         }
7949
7950         return ret;
7951 }
7952
7953 static void sched_dl_do_global(void)
7954 {
7955         u64 new_bw = -1;
7956         struct dl_bw *dl_b;
7957         int cpu;
7958         unsigned long flags;
7959
7960         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7961         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7962
7963         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7964                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7965
7966         /*
7967          * FIXME: As above...
7968          */
7969         for_each_possible_cpu(cpu) {
7970                 rcu_read_lock_sched();
7971                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7972
7973                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7974                 dl_b->bw = new_bw;
7975                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7976
7977                 rcu_read_unlock_sched();
7978         }
7979 }
7980
7981 static int sched_rt_global_validate(void)
7982 {
7983         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7984                 return -EINVAL;
7985
7986         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7987                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7988                 return -EINVAL;
7989
7990         return 0;
7991 }
7992
7993 static void sched_rt_do_global(void)
7994 {
7995         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7996         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7997 }
7998
7999 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8000                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8001                 loff_t *ppos)
8002 {
8003         int old_period, old_runtime;
8004         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8005         int ret;
8006
8007         mutex_lock(&mutex);
8008         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8009         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8010
8011         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8012
8013         if (!ret && write) {
8014                 ret = sched_rt_global_validate();
8015                 if (ret)
8016                         goto undo;
8017
8018                 ret = sched_dl_global_validate();
8019                 if (ret)
8020                         goto undo;
8021
8022                 ret = sched_rt_global_constraints();
8023                 if (ret)
8024                         goto undo;
8025
8026                 sched_rt_do_global();
8027                 sched_dl_do_global();
8028         }
8029         if (0) {
8030 undo:
8031                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8032                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8033         }
8034         mutex_unlock(&mutex);
8035
8036         return ret;
8037 }
8038
8039 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8040                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8041                 loff_t *ppos)
8042 {
8043         int ret;
8044         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8045
8046         mutex_lock(&mutex);
8047         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8048         /* make sure that internally we keep jiffies */
8049         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8050         if (!ret && write) {
8051                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8052                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8053         }
8054         mutex_unlock(&mutex);
8055         return ret;
8056 }
8057
8058 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8059
8060 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8061 {
8062         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8063 }
8064
8065 static struct cgroup_subsys_state *
8066 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8067 {
8068         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8069         struct task_group *tg;
8070
8071         if (!parent) {
8072                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8073                 return &root_task_group.css;
8074         }
8075
8076         tg = sched_create_group(parent);
8077         if (IS_ERR(tg))
8078                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8079
8080         return &tg->css;
8081 }
8082
8083 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8084 {
8085         struct task_group *tg = css_tg(css);
8086         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8087
8088         if (parent)
8089                 sched_online_group(tg, parent);
8090         return 0;
8091 }
8092
8093 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8094 {
8095         struct task_group *tg = css_tg(css);
8096
8097         sched_destroy_group(tg);
8098 }
8099
8100 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8101 {
8102         struct task_group *tg = css_tg(css);
8103
8104         sched_offline_group(tg);
8105 }
8106
8107 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8108 {
8109         sched_move_task(task);
8110 }
8111
8112 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8113 {
8114         struct task_struct *task;
8115         struct cgroup_subsys_state *css;
8116
8117         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8118 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8119                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8120                         return -EINVAL;
8121 #else
8122                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8123                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8124                         return -EINVAL;
8125 #endif
8126         }
8127         return 0;
8128 }
8129
8130 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8131 {
8132         struct task_struct *task;
8133         struct cgroup_subsys_state *css;
8134
8135         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8136                 sched_move_task(task);
8137 }
8138
8139 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8140 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8141                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8142 {
8143         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8144 }
8145
8146 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8147                                struct cftype *cft)
8148 {
8149         struct task_group *tg = css_tg(css);
8150
8151         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8152 }
8153
8154 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8155 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8156
8157 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8158 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8159
8160 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8161
8162 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8163 {
8164         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8165         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8166
8167         if (tg == &root_task_group)
8168                 return -EINVAL;
8169
8170         /*
8171          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8172          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8173          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8174          */
8175         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8176                 return -EINVAL;
8177
8178         /*
8179          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8180          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8181          * feasibility.
8182          */
8183         if (period > max_cfs_quota_period)
8184                 return -EINVAL;
8185
8186         /*
8187          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8188          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8189          */
8190         get_online_cpus();
8191         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8192         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8193         if (ret)
8194                 goto out_unlock;
8195
8196         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8197         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8198         /*
8199          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8200          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8201          */
8202         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8203                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8204         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8205         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8206         cfs_b->quota = quota;
8207
8208         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8209         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8210         if (runtime_enabled)
8211                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8212         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8213
8214         for_each_online_cpu(i) {
8215                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8216                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8217
8218                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8219                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8220                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8221
8222                 if (cfs_rq->throttled)
8223                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8224                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8225         }
8226         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8227                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8228 out_unlock:
8229         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8230         put_online_cpus();
8231
8232         return ret;
8233 }
8234
8235 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8236 {
8237         u64 quota, period;
8238
8239         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8240         if (cfs_quota_us < 0)
8241                 quota = RUNTIME_INF;
8242         else
8243                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8244
8245         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8246 }
8247
8248 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8249 {
8250         u64 quota_us;
8251
8252         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8253                 return -1;
8254
8255         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8256         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8257
8258         return quota_us;
8259 }
8260
8261 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8262 {
8263         u64 quota, period;
8264
8265         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8266         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8267
8268         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8269 }
8270
8271 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8272 {
8273         u64 cfs_period_us;
8274
8275         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8276         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8277
8278         return cfs_period_us;
8279 }
8280
8281 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8282                                   struct cftype *cft)
8283 {
8284         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8285 }
8286
8287 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8288                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8289 {
8290         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8291 }
8292
8293 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8294                                    struct cftype *cft)
8295 {
8296         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8297 }
8298
8299 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8300                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8301 {
8302         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8303 }
8304
8305 struct cfs_schedulable_data {
8306         struct task_group *tg;
8307         u64 period, quota;
8308 };
8309
8310 /*
8311  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8312  * note: units are usecs
8313  */
8314 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8315                                struct cfs_schedulable_data *d)
8316 {
8317         u64 quota, period;
8318
8319         if (tg == d->tg) {
8320                 period = d->period;
8321                 quota = d->quota;
8322         } else {
8323                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8324                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8325         }
8326
8327         /* note: these should typically be equivalent */
8328         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8329                 return RUNTIME_INF;
8330
8331         return to_ratio(period, quota);
8332 }
8333
8334 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8335 {
8336         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8337         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8338         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8339
8340         if (!tg->parent) {
8341                 quota = RUNTIME_INF;
8342         } else {
8343                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8344
8345                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8346                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8347
8348                 /*
8349                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8350                  * limit is set
8351                  */
8352                 if (quota == RUNTIME_INF)
8353                         quota = parent_quota;
8354                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8355                         return -EINVAL;
8356         }
8357         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8358
8359         return 0;
8360 }
8361
8362 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8363 {
8364         int ret;
8365         struct cfs_schedulable_data data = {
8366                 .tg = tg,
8367                 .period = period,
8368                 .quota = quota,
8369         };
8370
8371         if (quota != RUNTIME_INF) {
8372                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8373                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8374         }
8375
8376         rcu_read_lock();
8377         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8378         rcu_read_unlock();
8379
8380         return ret;
8381 }
8382
8383 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8384 {
8385         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8386         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8387
8388         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8389         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8390         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8391
8392         return 0;
8393 }
8394 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8395 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8396
8397 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8398 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8399                                 struct cftype *cft, s64 val)
8400 {
8401         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8402 }
8403
8404 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8405                                struct cftype *cft)
8406 {
8407         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8408 }
8409
8410 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8411                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8412 {
8413         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8414 }
8415
8416 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8417                                    struct cftype *cft)
8418 {
8419         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8420 }
8421 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8422
8423 static struct cftype cpu_files[] = {
8424 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8425         {
8426                 .name = "shares",
8427                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8428                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8429         },
8430 #endif
8431 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8432         {
8433                 .name = "cfs_quota_us",
8434                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8435                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8436         },
8437         {
8438                 .name = "cfs_period_us",
8439                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8440                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8441         },
8442         {
8443                 .name = "stat",
8444                 .seq_show = cpu_stats_show,
8445         },
8446 #endif
8447 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8448         {
8449                 .name = "rt_runtime_us",
8450                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8451                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8452         },
8453         {
8454                 .name = "rt_period_us",
8455                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8456                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8457         },
8458 #endif
8459         { }     /* terminate */
8460 };
8461
8462 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8463         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8464         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8465         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8466         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8467         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8468         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8469         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8470         .legacy_cftypes = cpu_files,
8471         .early_init     = 1,
8472 };
8473
8474 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8475
8476 void dump_cpu_task(int cpu)
8477 {
8478         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8479         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8480 }
8481
8482 /*
8483  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8484  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8485  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8486  * that remained on nice 0.
8487  *
8488  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8489  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8490  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8491  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8492  * the relative distance between them is ~25%.)
8493  */
8494 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8495  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8496  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8497  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8498  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8499  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8500  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8501  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8502  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8503 };
8504
8505 /*
8506  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8507  *
8508  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8509  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8510  * into multiplications:
8511  */
8512 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8513  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8514  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8515  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8516  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8517  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8518  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8519  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8520  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8521 };