CHROMIUM: sched: update the average of nr_running
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
604                 return;
605         resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
631                                 cpu = i;
632                                 goto unlock;
633                         }
634                 }
635         }
636
637         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
638                 cpu = housekeeping_any_cpu();
639 unlock:
640         rcu_read_unlock();
641         return cpu;
642 }
643 /*
644  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
645  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
646  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
647  * idle system the next event might even be infinite time into the
648  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
649  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
650  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
651  * wheel for the next timer event.
652  */
653 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
654 {
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656
657         if (cpu == smp_processor_id())
658                 return;
659
660         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
661                 smp_send_reschedule(cpu);
662         else
663                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
664 }
665
666 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
667 {
668         /*
669          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
670          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
671          * If needed we can still optimize that later with an
672          * empty IRQ.
673          */
674         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
675                 if (cpu != smp_processor_id() ||
676                     tick_nohz_tick_stopped())
677                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
678                 return true;
679         }
680
681         return false;
682 }
683
684 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
685 {
686         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
687                 wake_up_idle_cpu(cpu);
688 }
689
690 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
691 {
692         int cpu = smp_processor_id();
693
694         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
695                 return false;
696
697         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
698                 return true;
699
700         /*
701          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
702          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
703          */
704         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
705         return false;
706 }
707
708 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
709
710 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
711 {
712         return false;
713 }
714
715 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
716
717 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
718 bool sched_can_stop_tick(void)
719 {
720         /*
721          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
722          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
723          */
724         if (current->policy == SCHED_FIFO)
725                 return true;
726
727         /*
728          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
729          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
730          */
731         if (current->policy == SCHED_RR) {
732                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
733
734                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
735         }
736
737         /*
738          * More than one running task need preemption.
739          * nr_running update is assumed to be visible
740          * after IPI is sent from wakers.
741          */
742         if (this_rq()->nr_running > 1)
743                 return false;
744
745         return true;
746 }
747 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
748
749 void sched_avg_update(struct rq *rq)
750 {
751         s64 period = sched_avg_period();
752
753         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
754                 /*
755                  * Inline assembly required to prevent the compiler
756                  * optimising this loop into a divmod call.
757                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
758                  */
759                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
760                 rq->age_stamp += period;
761                 rq->rt_avg /= 2;
762         }
763 }
764
765 #endif /* CONFIG_SMP */
766
767 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
768                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
769 /*
770  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
771  * node and @up when leaving it for the final time.
772  *
773  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
774  */
775 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
776                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
777 {
778         struct task_group *parent, *child;
779         int ret;
780
781         parent = from;
782
783 down:
784         ret = (*down)(parent, data);
785         if (ret)
786                 goto out;
787         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
788                 parent = child;
789                 goto down;
790
791 up:
792                 continue;
793         }
794         ret = (*up)(parent, data);
795         if (ret || parent == from)
796                 goto out;
797
798         child = parent;
799         parent = parent->parent;
800         if (parent)
801                 goto up;
802 out:
803         return ret;
804 }
805
806 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
807 {
808         return 0;
809 }
810 #endif
811
812 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
813 {
814         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
815         struct load_weight *load = &p->se.load;
816
817         /*
818          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
819          */
820         if (idle_policy(p->policy)) {
821                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
822                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
823                 return;
824         }
825
826         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
827         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
828 }
829
830 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
831 {
832         update_rq_clock(rq);
833         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
834                 sched_info_queued(rq, p);
835         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
836 }
837
838 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
839 {
840         update_rq_clock(rq);
841         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
842                 sched_info_dequeued(rq, p);
843         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
844 }
845
846 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
847 {
848         if (task_contributes_to_load(p))
849                 rq->nr_uninterruptible--;
850
851         enqueue_task(rq, p, flags);
852 }
853
854 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
855 {
856         if (task_contributes_to_load(p))
857                 rq->nr_uninterruptible++;
858
859         dequeue_task(rq, p, flags);
860 }
861
862 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
863 {
864 /*
865  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
866  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
867  */
868 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
869         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
870 #endif
871 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
872         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
873
874         /*
875          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
876          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
877          * {soft,}irq region.
878          *
879          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
880          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
881          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
882          * monotonic.
883          *
884          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
885          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
886          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
887          * atomic ops.
888          */
889         if (irq_delta > delta)
890                 irq_delta = delta;
891
892         rq->prev_irq_time += irq_delta;
893         delta -= irq_delta;
894 #endif
895 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
896         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
897                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
898                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
899
900                 if (unlikely(steal > delta))
901                         steal = delta;
902
903                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
904                 delta -= steal;
905         }
906 #endif
907
908         rq->clock_task += delta;
909
910 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
911         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
912                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
913 #endif
914 }
915
916 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
917 {
918         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
919         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
920
921         if (stop) {
922                 /*
923                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
924                  * userspace knows about and won't get confused about.
925                  *
926                  * Also, it will make PI more or less work without too
927                  * much confusion -- but then, stop work should not
928                  * rely on PI working anyway.
929                  */
930                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
931
932                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
933         }
934
935         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
936
937         if (old_stop) {
938                 /*
939                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
940                  * it can die in pieces.
941                  */
942                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
943         }
944 }
945
946 /*
947  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
948  */
949 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
950 {
951         return p->static_prio;
952 }
953
954 /*
955  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
956  * without taking RT-inheritance into account. Might be
957  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
958  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
959  * estimator recalculates.
960  */
961 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
962 {
963         int prio;
964
965         if (task_has_dl_policy(p))
966                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
967         else if (task_has_rt_policy(p))
968                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
969         else
970                 prio = __normal_prio(p);
971         return prio;
972 }
973
974 /*
975  * Calculate the current priority, i.e. the priority
976  * taken into account by the scheduler. This value might
977  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
978  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
979  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
980  */
981 static int effective_prio(struct task_struct *p)
982 {
983         p->normal_prio = normal_prio(p);
984         /*
985          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
986          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
987          * to the normal priority:
988          */
989         if (!rt_prio(p->prio))
990                 return p->normal_prio;
991         return p->prio;
992 }
993
994 /**
995  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
996  * @p: the task in question.
997  *
998  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
999  */
1000 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1001 {
1002         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1007  * use the balance_callback list if you want balancing.
1008  *
1009  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1010  * balance_callback().
1011  */
1012 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1013                                        const struct sched_class *prev_class,
1014                                        int oldprio)
1015 {
1016         if (prev_class != p->sched_class) {
1017                 if (prev_class->switched_from)
1018                         prev_class->switched_from(rq, p);
1019
1020                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1021         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1022                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1023 }
1024
1025 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1026 {
1027         const struct sched_class *class;
1028
1029         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1030                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1031         } else {
1032                 for_each_class(class) {
1033                         if (class == rq->curr->sched_class)
1034                                 break;
1035                         if (class == p->sched_class) {
1036                                 resched_curr(rq);
1037                                 break;
1038                         }
1039                 }
1040         }
1041
1042         /*
1043          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1044          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1045          */
1046         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1047                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051 /*
1052  * This is how migration works:
1053  *
1054  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1055  *    stop_one_cpu().
1056  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1057  *    off the CPU)
1058  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1059  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1060  *    it and puts it into the right queue.
1061  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1062  *    is done.
1063  */
1064
1065 /*
1066  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1067  *
1068  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1069  */
1070 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1071 {
1072         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1073
1074         dequeue_task(rq, p, 0);
1075         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1076         set_task_cpu(p, new_cpu);
1077         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1078
1079         rq = cpu_rq(new_cpu);
1080
1081         raw_spin_lock(&rq->lock);
1082         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1083         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1084         enqueue_task(rq, p, 0);
1085         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1086
1087         return rq;
1088 }
1089
1090 struct migration_arg {
1091         struct task_struct *task;
1092         int dest_cpu;
1093 };
1094
1095 /*
1096  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1097  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1098  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1099  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1100  *
1101  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1102  * as the task is no longer on this CPU.
1103  */
1104 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1105 {
1106         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1107                 return rq;
1108
1109         /* Affinity changed (again). */
1110         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1111                 return rq;
1112
1113         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1114
1115         return rq;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1120  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1121  * 'pushing' onto another runqueue.
1122  */
1123 static int migration_cpu_stop(void *data)
1124 {
1125         struct migration_arg *arg = data;
1126         struct task_struct *p = arg->task;
1127         struct rq *rq = this_rq();
1128
1129         /*
1130          * The original target cpu might have gone down and we might
1131          * be on another cpu but it doesn't matter.
1132          */
1133         local_irq_disable();
1134         /*
1135          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1136          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1137          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1138          */
1139         sched_ttwu_pending();
1140
1141         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1142         raw_spin_lock(&rq->lock);
1143         /*
1144          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1145          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1146          * we're holding p->pi_lock.
1147          */
1148         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1149                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1150         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1151         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1152
1153         local_irq_enable();
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 /*
1158  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1159  * actually call this function.
1160  */
1161 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1162 {
1163         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1164         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1165 }
1166
1167 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1168 {
1169         struct rq *rq = task_rq(p);
1170         bool queued, running;
1171
1172         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1173
1174         queued = task_on_rq_queued(p);
1175         running = task_current(rq, p);
1176
1177         if (queued) {
1178                 /*
1179                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1180                  * holding rq->lock.
1181                  */
1182                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1183                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1184         }
1185         if (running)
1186                 put_prev_task(rq, p);
1187
1188         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1189
1190         if (running)
1191                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1192         if (queued)
1193                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1198  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1199  * is removed from the allowed bitmask.
1200  *
1201  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1202  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1203  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1204  */
1205 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1206                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1207 {
1208         unsigned long flags;
1209         struct rq *rq;
1210         unsigned int dest_cpu;
1211         int ret = 0;
1212
1213         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1214
1215         /*
1216          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1217          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1218          */
1219         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1220                 ret = -EINVAL;
1221                 goto out;
1222         }
1223
1224         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1225                 goto out;
1226
1227         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1228                 ret = -EINVAL;
1229                 goto out;
1230         }
1231
1232         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1233
1234         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1235         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1236                 goto out;
1237
1238         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1239         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1240                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1241                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1242                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1243                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1244                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1245                 return 0;
1246         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1247                 /*
1248                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1249                  * afterwards anyway.
1250                  */
1251                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1252                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1253                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1254         }
1255 out:
1256         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1257
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1262 {
1263         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1264 }
1265 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1266
1267 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1270         /*
1271          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1272          * ttwu() will sort out the placement.
1273          */
1274         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1275                         !p->on_rq);
1276
1277 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1278         /*
1279          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1280          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1281          *
1282          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1283          * see task_group().
1284          *
1285          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1286          * task_rq_lock().
1287          */
1288         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1289                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1290 #endif
1291 #endif
1292
1293         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1294
1295         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1296                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1297                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1298                 p->se.nr_migrations++;
1299                 perf_event_task_migrate(p);
1300         }
1301
1302         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1303 }
1304
1305 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1306 {
1307         if (task_on_rq_queued(p)) {
1308                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1309
1310                 src_rq = task_rq(p);
1311                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1312
1313                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1314                 set_task_cpu(p, cpu);
1315                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1316                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1317         } else {
1318                 /*
1319                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1320                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1321                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1322                  */
1323                 p->wake_cpu = cpu;
1324         }
1325 }
1326
1327 struct migration_swap_arg {
1328         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1329         int src_cpu, dst_cpu;
1330 };
1331
1332 static int migrate_swap_stop(void *data)
1333 {
1334         struct migration_swap_arg *arg = data;
1335         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1336         int ret = -EAGAIN;
1337
1338         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1339                 return -EAGAIN;
1340
1341         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1342         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1343
1344         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1345                         &arg->dst_task->pi_lock);
1346         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1347
1348         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1349                 goto unlock;
1350
1351         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1352                 goto unlock;
1353
1354         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1355                 goto unlock;
1356
1357         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1358                 goto unlock;
1359
1360         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1361         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1362
1363         ret = 0;
1364
1365 unlock:
1366         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1367         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1368         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1369
1370         return ret;
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Cross migrate two tasks
1375  */
1376 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1377 {
1378         struct migration_swap_arg arg;
1379         int ret = -EINVAL;
1380
1381         arg = (struct migration_swap_arg){
1382                 .src_task = cur,
1383                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1384                 .dst_task = p,
1385                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1386         };
1387
1388         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1389                 goto out;
1390
1391         /*
1392          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1393          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1394          */
1395         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1396                 goto out;
1397
1398         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1399                 goto out;
1400
1401         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1402                 goto out;
1403
1404         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1405         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1406
1407 out:
1408         return ret;
1409 }
1410
1411 /*
1412  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1413  *
1414  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1415  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1416  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1417  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1418  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1419  * @p has remained unscheduled the whole time.
1420  *
1421  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1422  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1423  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1424  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1425  * waiting to become inactive.
1426  */
1427 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1428 {
1429         unsigned long flags;
1430         int running, queued;
1431         unsigned long ncsw;
1432         struct rq *rq;
1433
1434         for (;;) {
1435                 /*
1436                  * We do the initial early heuristics without holding
1437                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1438                  * the runqueue lock when things look like they will
1439                  * work out!
1440                  */
1441                 rq = task_rq(p);
1442
1443                 /*
1444                  * If the task is actively running on another CPU
1445                  * still, just relax and busy-wait without holding
1446                  * any locks.
1447                  *
1448                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1449                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1450                  * But we don't care, since "task_running()" will
1451                  * return false if the runqueue has changed and p
1452                  * is actually now running somewhere else!
1453                  */
1454                 while (task_running(rq, p)) {
1455                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1456                                 return 0;
1457                         cpu_relax();
1458                 }
1459
1460                 /*
1461                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1462                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1463                  * just go back and repeat.
1464                  */
1465                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1466                 trace_sched_wait_task(p);
1467                 running = task_running(rq, p);
1468                 queued = task_on_rq_queued(p);
1469                 ncsw = 0;
1470                 if (!match_state || p->state == match_state)
1471                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1472                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1473
1474                 /*
1475                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1476                  */
1477                 if (unlikely(!ncsw))
1478                         break;
1479
1480                 /*
1481                  * Was it really running after all now that we
1482                  * checked with the proper locks actually held?
1483                  *
1484                  * Oops. Go back and try again..
1485                  */
1486                 if (unlikely(running)) {
1487                         cpu_relax();
1488                         continue;
1489                 }
1490
1491                 /*
1492                  * It's not enough that it's not actively running,
1493                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1494                  * preempted!
1495                  *
1496                  * So if it was still runnable (but just not actively
1497                  * running right now), it's preempted, and we should
1498                  * yield - it could be a while.
1499                  */
1500                 if (unlikely(queued)) {
1501                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1502
1503                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1504                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1505                         continue;
1506                 }
1507
1508                 /*
1509                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1510                  * runnable, which means that it will never become
1511                  * running in the future either. We're all done!
1512                  */
1513                 break;
1514         }
1515
1516         return ncsw;
1517 }
1518
1519 /***
1520  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1521  * @p: the to-be-kicked thread
1522  *
1523  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1524  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1525  *
1526  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1527  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1528  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1529  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1530  * achieved as well.
1531  */
1532 void kick_process(struct task_struct *p)
1533 {
1534         int cpu;
1535
1536         preempt_disable();
1537         cpu = task_cpu(p);
1538         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1539                 smp_send_reschedule(cpu);
1540         preempt_enable();
1541 }
1542 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1543
1544 /*
1545  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1546  */
1547 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1548 {
1549         int nid = cpu_to_node(cpu);
1550         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1551         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1552         int dest_cpu;
1553
1554         /*
1555          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1556          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1557          * select the cpu on the other node.
1558          */
1559         if (nid != -1) {
1560                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1561
1562                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1563                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1564                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1565                                 continue;
1566                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1567                                 continue;
1568                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1569                                 return dest_cpu;
1570                 }
1571         }
1572
1573         for (;;) {
1574                 /* Any allowed, online CPU? */
1575                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1576                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1577                                 continue;
1578                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1579                                 continue;
1580                         goto out;
1581                 }
1582
1583                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1584                 switch (state) {
1585                 case cpuset:
1586                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1587                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1588                                 state = possible;
1589                                 break;
1590                         }
1591                         /* fall-through */
1592                 case possible:
1593                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1594                         state = fail;
1595                         break;
1596
1597                 case fail:
1598                         BUG();
1599                         break;
1600                 }
1601         }
1602
1603 out:
1604         if (state != cpuset) {
1605                 /*
1606                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1607                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1608                  * leave kernel.
1609                  */
1610                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1611                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1612                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1613                 }
1614         }
1615
1616         return dest_cpu;
1617 }
1618
1619 /*
1620  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1621  */
1622 static inline
1623 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1624 {
1625         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1626
1627         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1628                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1629
1630         /*
1631          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1632          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1633          * cpu.
1634          *
1635          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1636          *
1637          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1638          *   not worry about this generic constraint ]
1639          */
1640         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1641                      !cpu_online(cpu)))
1642                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1643
1644         return cpu;
1645 }
1646
1647 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1648 {
1649         s64 diff = sample - *avg;
1650         *avg += diff >> 3;
1651 }
1652
1653 #else
1654
1655 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1656                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1657 {
1658         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1659 }
1660
1661 #endif /* CONFIG_SMP */
1662
1663 static void
1664 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1665 {
1666 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1667         struct rq *rq = this_rq();
1668
1669 #ifdef CONFIG_SMP
1670         int this_cpu = smp_processor_id();
1671
1672         if (cpu == this_cpu) {
1673                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1674                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1675         } else {
1676                 struct sched_domain *sd;
1677
1678                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1679                 rcu_read_lock();
1680                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1681                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1682                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1683                                 break;
1684                         }
1685                 }
1686                 rcu_read_unlock();
1687         }
1688
1689         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1690                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1691
1692 #endif /* CONFIG_SMP */
1693
1694         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1695         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1696
1697         if (wake_flags & WF_SYNC)
1698                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1699
1700 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1701 }
1702
1703 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1704 {
1705         activate_task(rq, p, en_flags);
1706         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1707
1708         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1709         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1710                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1711 }
1712
1713 /*
1714  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1715  */
1716 static void
1717 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1718 {
1719         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1720         p->state = TASK_RUNNING;
1721         trace_sched_wakeup(p);
1722
1723 #ifdef CONFIG_SMP
1724         if (p->sched_class->task_woken) {
1725                 /*
1726                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1727                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1728                  */
1729                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1730                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1731                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1732         }
1733
1734         if (rq->idle_stamp) {
1735                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1736                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1737
1738                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1739
1740                 if (rq->avg_idle > max)
1741                         rq->avg_idle = max;
1742
1743                 rq->idle_stamp = 0;
1744         }
1745 #endif
1746 }
1747
1748 static void
1749 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1750 {
1751         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1752
1753 #ifdef CONFIG_SMP
1754         if (p->sched_contributes_to_load)
1755                 rq->nr_uninterruptible--;
1756 #endif
1757
1758         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1759         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1764  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1765  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1766  * the task is still ->on_rq.
1767  */
1768 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1769 {
1770         struct rq *rq;
1771         int ret = 0;
1772
1773         rq = __task_rq_lock(p);
1774         if (task_on_rq_queued(p)) {
1775                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1776                 update_rq_clock(rq);
1777                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1778                 ret = 1;
1779         }
1780         __task_rq_unlock(rq);
1781
1782         return ret;
1783 }
1784
1785 #ifdef CONFIG_SMP
1786 void sched_ttwu_pending(void)
1787 {
1788         struct rq *rq = this_rq();
1789         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1790         struct task_struct *p;
1791         unsigned long flags;
1792
1793         if (!llist)
1794                 return;
1795
1796         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1797         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1798
1799         while (llist) {
1800                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1801                 llist = llist_next(llist);
1802                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1803         }
1804
1805         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1806         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1807 }
1808
1809 void scheduler_ipi(void)
1810 {
1811         /*
1812          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1813          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1814          * this IPI.
1815          */
1816         preempt_fold_need_resched();
1817
1818         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1819                 return;
1820
1821         /*
1822          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1823          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1824          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1825          * we do call them.
1826          *
1827          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1828          * properly.
1829          *
1830          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1831          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1832          * somewhat pessimize the simple resched case.
1833          */
1834         irq_enter();
1835         sched_ttwu_pending();
1836
1837         /*
1838          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1839          */
1840         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1841                 this_rq()->idle_balance = 1;
1842                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1843         }
1844         irq_exit();
1845 }
1846
1847 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1848 {
1849         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1850
1851         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1852                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1853                         smp_send_reschedule(cpu);
1854                 else
1855                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1856         }
1857 }
1858
1859 void wake_up_if_idle(int cpu)
1860 {
1861         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1862         unsigned long flags;
1863
1864         rcu_read_lock();
1865
1866         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1867                 goto out;
1868
1869         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1870                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1871         } else {
1872                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1873                 if (is_idle_task(rq->curr))
1874                         smp_send_reschedule(cpu);
1875                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1876                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1877         }
1878
1879 out:
1880         rcu_read_unlock();
1881 }
1882
1883 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1884 {
1885         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1886 }
1887 #endif /* CONFIG_SMP */
1888
1889 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1890 {
1891         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1892
1893 #if defined(CONFIG_SMP)
1894         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1895                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1896                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1897                 return;
1898         }
1899 #endif
1900
1901         raw_spin_lock(&rq->lock);
1902         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1903         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1904         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1905         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1906 }
1907
1908 /**
1909  * try_to_wake_up - wake up a thread
1910  * @p: the thread to be awakened
1911  * @state: the mask of task states that can be woken
1912  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1913  *
1914  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1915  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1916  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1917  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1918  * runnable without the overhead of this.
1919  *
1920  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1921  * or @state didn't match @p's state.
1922  */
1923 static int
1924 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1925 {
1926         unsigned long flags;
1927         int cpu, success = 0;
1928
1929         /*
1930          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1931          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1932          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1933          * set_current_state() the waiting thread does.
1934          */
1935         smp_mb__before_spinlock();
1936         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1937         if (!(p->state & state))
1938                 goto out;
1939
1940         trace_sched_waking(p);
1941
1942         success = 1; /* we're going to change ->state */
1943         cpu = task_cpu(p);
1944
1945         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1946                 goto stat;
1947
1948 #ifdef CONFIG_SMP
1949         /*
1950          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1951          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1952          *
1953          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1954          * from the runqueue.
1955          *
1956          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1957          *      UNLOCK rq->lock
1958          *                      RMB
1959          *      LOCK   rq->lock
1960          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1961          *
1962          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1963          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1964          * task, the second putting it to sleep.
1965          */
1966         smp_rmb();
1967
1968         /*
1969          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1970          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1971          */
1972         while (p->on_cpu)
1973                 cpu_relax();
1974         /*
1975          * Combined with the control dependency above, we have an effective
1976          * smp_load_acquire() without the need for full barriers.
1977          *
1978          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
1979          *
1980          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
1981          * their previous state and preserve Program Order.
1982          */
1983         smp_rmb();
1984
1985         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1986         p->state = TASK_WAKING;
1987
1988         if (p->sched_class->task_waking)
1989                 p->sched_class->task_waking(p);
1990
1991         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1992         if (task_cpu(p) != cpu) {
1993                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1994                 set_task_cpu(p, cpu);
1995         }
1996 #endif /* CONFIG_SMP */
1997
1998         ttwu_queue(p, cpu);
1999 stat:
2000         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2001 out:
2002         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2003
2004         return success;
2005 }
2006
2007 /**
2008  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2009  * @p: the thread to be awakened
2010  *
2011  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2012  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2013  * the current task.
2014  */
2015 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2016 {
2017         struct rq *rq = task_rq(p);
2018
2019         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2020             WARN_ON_ONCE(p == current))
2021                 return;
2022
2023         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2024
2025         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2026                 /*
2027                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2028                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2029                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2030                  * not yet picked a replacement task.
2031                  */
2032                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2033                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2034                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2035                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2036                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2037         }
2038
2039         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2040                 goto out;
2041
2042         trace_sched_waking(p);
2043
2044         if (!task_on_rq_queued(p))
2045                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2046
2047         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2048         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2049 out:
2050         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2051 }
2052
2053 /**
2054  * wake_up_process - Wake up a specific process
2055  * @p: The process to be woken up.
2056  *
2057  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2058  * processes.
2059  *
2060  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2061  *
2062  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2063  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2064  */
2065 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2066 {
2067         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2068 }
2069 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2070
2071 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2072 {
2073         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2074 }
2075
2076 /*
2077  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2078  */
2079 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2080 {
2081         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2082
2083         dl_se->dl_runtime = 0;
2084         dl_se->dl_deadline = 0;
2085         dl_se->dl_period = 0;
2086         dl_se->flags = 0;
2087         dl_se->dl_bw = 0;
2088
2089         dl_se->dl_throttled = 0;
2090         dl_se->dl_new = 1;
2091         dl_se->dl_yielded = 0;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2096  * p is forked by current.
2097  *
2098  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2099  */
2100 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2101 {
2102         p->on_rq                        = 0;
2103
2104         p->se.on_rq                     = 0;
2105         p->se.exec_start                = 0;
2106         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2107         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2108         p->se.nr_migrations             = 0;
2109         p->se.vruntime                  = 0;
2110         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2111
2112 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2113         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2114 #endif
2115
2116         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2117         init_dl_task_timer(&p->dl);
2118         __dl_clear_params(p);
2119
2120         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2121
2122 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2123         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2124 #endif
2125
2126 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2127         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2128                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2129                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2130         }
2131
2132         if (clone_flags & CLONE_VM)
2133                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2134         else
2135                 p->numa_preferred_nid = -1;
2136
2137         p->node_stamp = 0ULL;
2138         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2139         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2140         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2141         p->numa_faults = NULL;
2142         p->last_task_numa_placement = 0;
2143         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2144
2145         p->numa_group = NULL;
2146 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2147 }
2148
2149 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2150
2151 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2152
2153 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2154 {
2155         if (enabled)
2156                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2157         else
2158                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2159 }
2160
2161 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2162 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2163                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2164 {
2165         struct ctl_table t;
2166         int err;
2167         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2168
2169         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2170                 return -EPERM;
2171
2172         t = *table;
2173         t.data = &state;
2174         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2175         if (err < 0)
2176                 return err;
2177         if (write)
2178                 set_numabalancing_state(state);
2179         return err;
2180 }
2181 #endif
2182 #endif
2183
2184 /*
2185  * fork()/clone()-time setup:
2186  */
2187 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2188 {
2189         unsigned long flags;
2190         int cpu = get_cpu();
2191
2192         __sched_fork(clone_flags, p);
2193         /*
2194          * We mark the process as running here. This guarantees that
2195          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2196          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2197          */
2198         p->state = TASK_RUNNING;
2199
2200         /*
2201          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2202          */
2203         p->prio = current->normal_prio;
2204
2205         /*
2206          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2207          */
2208         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2209                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2210                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2211                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2212                         p->rt_priority = 0;
2213                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2214                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2215
2216                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2217                 set_load_weight(p);
2218
2219                 /*
2220                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2221                  * fulfilled its duty:
2222                  */
2223                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2224         }
2225
2226         if (dl_prio(p->prio)) {
2227                 put_cpu();
2228                 return -EAGAIN;
2229         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2230                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2231         } else {
2232                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2233         }
2234
2235         if (p->sched_class->task_fork)
2236                 p->sched_class->task_fork(p);
2237
2238         /*
2239          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2240          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2241          * is ran before sched_fork().
2242          *
2243          * Silence PROVE_RCU.
2244          */
2245         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2246         set_task_cpu(p, cpu);
2247         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2248
2249 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2250         if (likely(sched_info_on()))
2251                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2252 #endif
2253 #if defined(CONFIG_SMP)
2254         p->on_cpu = 0;
2255 #endif
2256         init_task_preempt_count(p);
2257 #ifdef CONFIG_SMP
2258         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2259         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2260 #endif
2261
2262         put_cpu();
2263         return 0;
2264 }
2265
2266 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2267 {
2268         if (runtime == RUNTIME_INF)
2269                 return 1ULL << 20;
2270
2271         /*
2272          * Doing this here saves a lot of checks in all
2273          * the calling paths, and returning zero seems
2274          * safe for them anyway.
2275          */
2276         if (period == 0)
2277                 return 0;
2278
2279         return div64_u64(runtime << 20, period);
2280 }
2281
2282 #ifdef CONFIG_SMP
2283 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2284 {
2285         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2286                          "sched RCU must be held");
2287         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2288 }
2289
2290 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2291 {
2292         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2293         int cpus = 0;
2294
2295         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2296                          "sched RCU must be held");
2297         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2298                 cpus++;
2299
2300         return cpus;
2301 }
2302 #else
2303 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2304 {
2305         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2306 }
2307
2308 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2309 {
2310         return 1;
2311 }
2312 #endif
2313
2314 /*
2315  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2316  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2317  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2318  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2319  *
2320  * This function is called while holding p's rq->lock.
2321  *
2322  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2323  * __setparam_dl().
2324  */
2325 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2326                        const struct sched_attr *attr)
2327 {
2328
2329         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2330         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2331         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2332         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2333         int cpus, err = -1;
2334
2335         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2336                 return 0;
2337
2338         /*
2339          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2340          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2341          * allocated bandwidth of the container.
2342          */
2343         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2344         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2345         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2346             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2347                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2348                 err = 0;
2349         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2350                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2351                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2352                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2353                 err = 0;
2354         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2355                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2356                 err = 0;
2357         }
2358         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2359
2360         return err;
2361 }
2362
2363 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2364
2365 /*
2366  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2367  *
2368  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2369  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2370  * on the runqueue and wakes it.
2371  */
2372 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2373 {
2374         unsigned long flags;
2375         struct rq *rq;
2376
2377         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2378         /* Initialize new task's runnable average */
2379         init_entity_runnable_average(&p->se);
2380 #ifdef CONFIG_SMP
2381         /*
2382          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2383          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2384          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2385          */
2386         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2387 #endif
2388
2389         rq = __task_rq_lock(p);
2390         activate_task(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP_NEW);
2391         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2392         trace_sched_wakeup_new(p);
2393         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2394 #ifdef CONFIG_SMP
2395         if (p->sched_class->task_woken) {
2396                 /*
2397                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2398                  * drop it.
2399                  */
2400                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2401                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2402                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2403         }
2404 #endif
2405         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2406 }
2407
2408 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2409
2410 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2411
2412 void preempt_notifier_inc(void)
2413 {
2414         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2415 }
2416 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2417
2418 void preempt_notifier_dec(void)
2419 {
2420         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2421 }
2422 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2423
2424 /**
2425  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2426  * @notifier: notifier struct to register
2427  */
2428 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2429 {
2430         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2431                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2432
2433         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2434 }
2435 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2436
2437 /**
2438  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2439  * @notifier: notifier struct to unregister
2440  *
2441  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2442  */
2443 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2444 {
2445         hlist_del(&notifier->link);
2446 }
2447 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2448
2449 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2450 {
2451         struct preempt_notifier *notifier;
2452
2453         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2454                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2455 }
2456
2457 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2458 {
2459         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2460                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2461 }
2462
2463 static void
2464 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2465                                    struct task_struct *next)
2466 {
2467         struct preempt_notifier *notifier;
2468
2469         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2470                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2471 }
2472
2473 static __always_inline void
2474 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2475                                  struct task_struct *next)
2476 {
2477         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2478                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2479 }
2480
2481 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2482
2483 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2484 {
2485 }
2486
2487 static inline void
2488 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2489                                  struct task_struct *next)
2490 {
2491 }
2492
2493 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2494
2495 /**
2496  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2497  * @rq: the runqueue preparing to switch
2498  * @prev: the current task that is being switched out
2499  * @next: the task we are going to switch to.
2500  *
2501  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2502  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2503  * switch.
2504  *
2505  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2506  * hooks.
2507  */
2508 static inline void
2509 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2510                     struct task_struct *next)
2511 {
2512         sched_info_switch(rq, prev, next);
2513         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2514         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2515         prepare_lock_switch(rq, next);
2516         prepare_arch_switch(next);
2517 }
2518
2519 /**
2520  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2521  * @prev: the thread we just switched away from.
2522  *
2523  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2524  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2525  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2526  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2527  *
2528  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2529  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2530  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2531  * details.)
2532  *
2533  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2534  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2535  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2536  * because prev may have moved to another CPU.
2537  */
2538 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2539         __releases(rq->lock)
2540 {
2541         struct rq *rq = this_rq();
2542         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2543         long prev_state;
2544
2545         /*
2546          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2547          * because it left us after:
2548          *
2549          *      schedule()
2550          *        preempt_disable();                    // 1
2551          *        __schedule()
2552          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2553          *
2554          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2555          */
2556         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2557                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2558                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2559                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2560
2561         rq->prev_mm = NULL;
2562
2563         /*
2564          * A task struct has one reference for the use as "current".
2565          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2566          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2567          * the scheduled task must drop that reference.
2568          *
2569          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2570          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2571          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2572          * transition, resulting in a double drop.
2573          */
2574         prev_state = prev->state;
2575         vtime_task_switch(prev);
2576         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2577         finish_lock_switch(rq, prev);
2578         finish_arch_post_lock_switch();
2579
2580         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2581         if (mm)
2582                 mmdrop(mm);
2583         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2584                 if (prev->sched_class->task_dead)
2585                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2586
2587                 /*
2588                  * Remove function-return probe instances associated with this
2589                  * task and put them back on the free list.
2590                  */
2591                 kprobe_flush_task(prev);
2592                 put_task_struct(prev);
2593         }
2594
2595         tick_nohz_task_switch();
2596         return rq;
2597 }
2598
2599 #ifdef CONFIG_SMP
2600
2601 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2602 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2603 {
2604         struct callback_head *head, *next;
2605         void (*func)(struct rq *rq);
2606         unsigned long flags;
2607
2608         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2609         head = rq->balance_callback;
2610         rq->balance_callback = NULL;
2611         while (head) {
2612                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2613                 next = head->next;
2614                 head->next = NULL;
2615                 head = next;
2616
2617                 func(rq);
2618         }
2619         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2620 }
2621
2622 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2623 {
2624         if (unlikely(rq->balance_callback))
2625                 __balance_callback(rq);
2626 }
2627
2628 #else
2629
2630 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2631 {
2632 }
2633
2634 #endif
2635
2636 /**
2637  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2638  * @prev: the thread we just switched away from.
2639  */
2640 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2641         __releases(rq->lock)
2642 {
2643         struct rq *rq;
2644
2645         /*
2646          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2647          * finish_task_switch() for details.
2648          *
2649          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2650          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2651          * PREEMPT_COUNT kernels).
2652          */
2653
2654         rq = finish_task_switch(prev);
2655         balance_callback(rq);
2656         preempt_enable();
2657
2658         if (current->set_child_tid)
2659                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2660 }
2661
2662 /*
2663  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2664  */
2665 static inline struct rq *
2666 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2667                struct task_struct *next)
2668 {
2669         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2670
2671         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2672
2673         mm = next->mm;
2674         oldmm = prev->active_mm;
2675         /*
2676          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2677          * combine the page table reload and the switch backend into
2678          * one hypercall.
2679          */
2680         arch_start_context_switch(prev);
2681
2682         if (!mm) {
2683                 next->active_mm = oldmm;
2684                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2685                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2686         } else
2687                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2688
2689         if (!prev->mm) {
2690                 prev->active_mm = NULL;
2691                 rq->prev_mm = oldmm;
2692         }
2693         /*
2694          * Since the runqueue lock will be released by the next
2695          * task (which is an invalid locking op but in the case
2696          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2697          * do an early lockdep release here:
2698          */
2699         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2700         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2701
2702         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2703         switch_to(prev, next, prev);
2704         barrier();
2705
2706         return finish_task_switch(prev);
2707 }
2708
2709 /*
2710  * nr_running and nr_context_switches:
2711  *
2712  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2713  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2714  */
2715 unsigned long nr_running(void)
2716 {
2717         unsigned long i, sum = 0;
2718
2719         for_each_online_cpu(i)
2720                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2721
2722         return sum;
2723 }
2724
2725 /*
2726  * Check if only the current task is running on the cpu.
2727  *
2728  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2729  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2730  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2731  *
2732  * - from a non-preemptable section (of course)
2733  *
2734  * - from a thread that is bound to a single CPU
2735  *
2736  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2737  */
2738 bool single_task_running(void)
2739 {
2740         return raw_rq()->nr_running == 1;
2741 }
2742 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2743
2744 unsigned long long nr_context_switches(void)
2745 {
2746         int i;
2747         unsigned long long sum = 0;
2748
2749         for_each_possible_cpu(i)
2750                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2751
2752         return sum;
2753 }
2754
2755 unsigned long nr_iowait(void)
2756 {
2757         unsigned long i, sum = 0;
2758
2759         for_each_possible_cpu(i)
2760                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2761
2762         return sum;
2763 }
2764
2765 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2766 {
2767         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2768         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2769 }
2770
2771 #ifdef CONFIG_CPU_QUIET
2772 u64 nr_running_integral(unsigned int cpu)
2773 {
2774         unsigned int seqcnt;
2775         u64 integral;
2776         struct rq *q;
2777
2778         if (cpu >= nr_cpu_ids)
2779                 return 0;
2780
2781         q = cpu_rq(cpu);
2782
2783         /*
2784          * Update average to avoid reading stalled value if there were
2785          * no run-queue changes for a long time. On the other hand if
2786          * the changes are happening right now, just read current value
2787          * directly.
2788          */
2789
2790         seqcnt = read_seqcount_begin(&q->ave_seqcnt);
2791         integral = do_nr_running_integral(q);
2792         if (read_seqcount_retry(&q->ave_seqcnt, seqcnt)) {
2793                 read_seqcount_begin(&q->ave_seqcnt);
2794                 integral = q->nr_running_integral;
2795         }
2796
2797         return integral;
2798 }
2799 #endif
2800
2801 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2802 {
2803         struct rq *rq = this_rq();
2804         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2805         *load = rq->load.weight;
2806 }
2807
2808 #ifdef CONFIG_SMP
2809
2810 /*
2811  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2812  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2813  */
2814 void sched_exec(void)
2815 {
2816         struct task_struct *p = current;
2817         unsigned long flags;
2818         int dest_cpu;
2819
2820         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2821         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2822         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2823                 goto unlock;
2824
2825         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2826                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2827
2828                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2829                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2830                 return;
2831         }
2832 unlock:
2833         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2834 }
2835
2836 #endif
2837
2838 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2839 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2840
2841 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2842 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2843
2844 /*
2845  * Return accounted runtime for the task.
2846  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2847  * pending runtime that have not been accounted yet.
2848  */
2849 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2850 {
2851         unsigned long flags;
2852         struct rq *rq;
2853         u64 ns;
2854
2855 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2856         /*
2857          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2858          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2859          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2860          *
2861          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2862          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2863          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2864          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2865          * been accounted, so we're correct here as well.
2866          */
2867         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2868                 return p->se.sum_exec_runtime;
2869 #endif
2870
2871         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2872         /*
2873          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2874          * project cycles that may never be accounted to this
2875          * thread, breaking clock_gettime().
2876          */
2877         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2878                 update_rq_clock(rq);
2879                 p->sched_class->update_curr(rq);
2880         }
2881         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2882         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2883
2884         return ns;
2885 }
2886
2887 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHED
2888 static unsigned long sum_capacity_reqs(unsigned long cfs_cap,
2889                                        struct sched_capacity_reqs *scr)
2890 {
2891         unsigned long total = cfs_cap + scr->rt;
2892
2893         total = total * capacity_margin;
2894         total /= SCHED_CAPACITY_SCALE;
2895         total += scr->dl;
2896         return total;
2897 }
2898
2899 static void sched_freq_tick(int cpu)
2900 {
2901         struct sched_capacity_reqs *scr;
2902         unsigned long capacity_orig, capacity_curr;
2903
2904         if (!sched_freq())
2905                 return;
2906
2907         capacity_orig = capacity_orig_of(cpu);
2908         capacity_curr = capacity_curr_of(cpu);
2909         if (capacity_curr == capacity_orig)
2910                 return;
2911
2912         /*
2913          * To make free room for a task that is building up its "real"
2914          * utilization and to harm its performance the least, request
2915          * a jump to max OPP as soon as the margin of free capacity is
2916          * impacted (specified by capacity_margin).
2917          */
2918         scr = &per_cpu(cpu_sched_capacity_reqs, cpu);
2919         if (capacity_curr < sum_capacity_reqs(cpu_util(cpu), scr))
2920                 set_cfs_cpu_capacity(cpu, true, capacity_max);
2921 }
2922 #else
2923 static inline void sched_freq_tick(int cpu) { }
2924 #endif
2925
2926 /*
2927  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2928  * We call it with interrupts disabled.
2929  */
2930 void scheduler_tick(void)
2931 {
2932         int cpu = smp_processor_id();
2933         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2934         struct task_struct *curr = rq->curr;
2935
2936         sched_clock_tick();
2937
2938         raw_spin_lock(&rq->lock);
2939         update_rq_clock(rq);
2940         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2941         update_cpu_load_active(rq);
2942         calc_global_load_tick(rq);
2943         sched_freq_tick(cpu);
2944         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2945
2946         perf_event_task_tick();
2947
2948 #ifdef CONFIG_SMP
2949         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2950         trigger_load_balance(rq);
2951 #endif
2952         rq_last_tick_reset(rq);
2953 }
2954
2955 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2956 /**
2957  * scheduler_tick_max_deferment
2958  *
2959  * Keep at least one tick per second when a single
2960  * active task is running because the scheduler doesn't
2961  * yet completely support full dynticks environment.
2962  *
2963  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2964  * balancing, etc... continue to move forward, even
2965  * with a very low granularity.
2966  *
2967  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2968  */
2969 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2970 {
2971         struct rq *rq = this_rq();
2972         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2973
2974         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2975
2976         if (time_before_eq(next, now))
2977                 return 0;
2978
2979         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2980 }
2981 #endif
2982
2983 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2984 {
2985         if (in_lock_functions(addr)) {
2986                 addr = CALLER_ADDR2;
2987                 if (in_lock_functions(addr))
2988                         addr = CALLER_ADDR3;
2989         }
2990         return addr;
2991 }
2992
2993 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2994                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2995
2996 void preempt_count_add(int val)
2997 {
2998 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2999         /*
3000          * Underflow?
3001          */
3002         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3003                 return;
3004 #endif
3005         __preempt_count_add(val);
3006 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3007         /*
3008          * Spinlock count overflowing soon?
3009          */
3010         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3011                                 PREEMPT_MASK - 10);
3012 #endif
3013         if (preempt_count() == val) {
3014                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
3015 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3016                 current->preempt_disable_ip = ip;
3017 #endif
3018                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3019         }
3020 }
3021 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3022 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3023
3024 void preempt_count_sub(int val)
3025 {
3026 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3027         /*
3028          * Underflow?
3029          */
3030         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3031                 return;
3032         /*
3033          * Is the spinlock portion underflowing?
3034          */
3035         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3036                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3037                 return;
3038 #endif
3039
3040         if (preempt_count() == val)
3041                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3042         __preempt_count_sub(val);
3043 }
3044 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3045 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3046
3047 #endif
3048
3049 /*
3050  * Print scheduling while atomic bug:
3051  */
3052 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3053 {
3054         if (oops_in_progress)
3055                 return;
3056
3057         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3058                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3059
3060         debug_show_held_locks(prev);
3061         print_modules();
3062         if (irqs_disabled())
3063                 print_irqtrace_events(prev);
3064 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3065         if (in_atomic_preempt_off()) {
3066                 pr_err("Preemption disabled at:");
3067                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3068                 pr_cont("\n");
3069         }
3070 #endif
3071         dump_stack();
3072         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3073 }
3074
3075 /*
3076  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3077  */
3078 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3079 {
3080 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3081         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3082                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3083 #endif
3084
3085         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3086                 __schedule_bug(prev);
3087                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3088         }
3089         rcu_sleep_check();
3090
3091         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3092
3093         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3094 }
3095
3096 /*
3097  * Pick up the highest-prio task:
3098  */
3099 static inline struct task_struct *
3100 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3101 {
3102         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3103         struct task_struct *p;
3104
3105         /*
3106          * Optimization: we know that if all tasks are in
3107          * the fair class we can call that function directly:
3108          */
3109         if (likely(prev->sched_class == class &&
3110                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3111                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3112                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3113                         goto again;
3114
3115                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3116                 if (unlikely(!p))
3117                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3118
3119                 return p;
3120         }
3121
3122 again:
3123         for_each_class(class) {
3124                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3125                 if (p) {
3126                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3127                                 goto again;
3128                         return p;
3129                 }
3130         }
3131
3132         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3133 }
3134
3135 /*
3136  * __schedule() is the main scheduler function.
3137  *
3138  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3139  *
3140  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3141  *
3142  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3143  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3144  *
3145  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3146  *      interrupt handler scheduler_tick().
3147  *
3148  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3149  *      task to the run-queue and that's it.
3150  *
3151  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3152  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3153  *      called on the nearest possible occasion:
3154  *
3155  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3156  *
3157  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3158  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3159  *           spin_unlock()!)
3160  *
3161  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3162  *           preemptible context
3163  *
3164  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3165  *         then at the next:
3166  *
3167  *          - cond_resched() call
3168  *          - explicit schedule() call
3169  *          - return from syscall or exception to user-space
3170  *          - return from interrupt-handler to user-space
3171  *
3172  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3173  */
3174 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3175 {
3176         struct task_struct *prev, *next;
3177         unsigned long *switch_count;
3178         struct rq *rq;
3179         int cpu;
3180
3181         cpu = smp_processor_id();
3182         rq = cpu_rq(cpu);
3183         rcu_note_context_switch();
3184         prev = rq->curr;
3185
3186         /*
3187          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3188          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3189          * inconsistent (higher) preempt count.
3190          *
3191          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3192          * about this.
3193          */
3194         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3195                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3196
3197         schedule_debug(prev);
3198
3199         if (sched_feat(HRTICK))
3200                 hrtick_clear(rq);
3201
3202         /*
3203          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3204          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3205          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3206          */
3207         smp_mb__before_spinlock();
3208         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3209         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3210
3211         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3212
3213         switch_count = &prev->nivcsw;
3214         if (!preempt && prev->state) {
3215                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3216                         prev->state = TASK_RUNNING;
3217                 } else {
3218                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3219                         prev->on_rq = 0;
3220
3221                         /*
3222                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3223                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3224                          * concurrency.
3225                          */
3226                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3227                                 struct task_struct *to_wakeup;
3228
3229                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3230                                 if (to_wakeup)
3231                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3232                         }
3233                 }
3234                 switch_count = &prev->nvcsw;
3235         }
3236
3237         if (task_on_rq_queued(prev))
3238                 update_rq_clock(rq);
3239
3240         next = pick_next_task(rq, prev);
3241         clear_tsk_need_resched(prev);
3242         clear_preempt_need_resched();
3243         rq->clock_skip_update = 0;
3244
3245         if (likely(prev != next)) {
3246                 rq->nr_switches++;
3247                 rq->curr = next;
3248                 ++*switch_count;
3249
3250                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3251                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3252                 cpu = cpu_of(rq);
3253         } else {
3254                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3255                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3256         }
3257
3258         balance_callback(rq);
3259 }
3260
3261 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3262 {
3263         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3264                 return;
3265         /*
3266          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3267          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3268          */
3269         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3270                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3271 }
3272
3273 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3274 {
3275         struct task_struct *tsk = current;
3276
3277         sched_submit_work(tsk);
3278         do {
3279                 preempt_disable();
3280                 __schedule(false);
3281                 sched_preempt_enable_no_resched();
3282         } while (need_resched());
3283 }
3284 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3285
3286 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3287 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3288 {
3289         /*
3290          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3291          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3292          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3293          * we find a better solution.
3294          *
3295          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3296          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3297          * too frequently to make sense yet.
3298          */
3299         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3300         schedule();
3301         exception_exit(prev_state);
3302 }
3303 #endif
3304
3305 /**
3306  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3307  *
3308  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3309  */
3310 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3311 {
3312         sched_preempt_enable_no_resched();
3313         schedule();
3314         preempt_disable();
3315 }
3316
3317 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3318 {
3319         do {
3320                 preempt_disable_notrace();
3321                 __schedule(true);
3322                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3323
3324                 /*
3325                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3326                  * between schedule and now.
3327                  */
3328         } while (need_resched());
3329 }
3330
3331 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3332 /*
3333  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3334  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3335  * occur there and call schedule directly.
3336  */
3337 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3338 {
3339         /*
3340          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3341          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3342          */
3343         if (likely(!preemptible()))
3344                 return;
3345
3346         preempt_schedule_common();
3347 }
3348 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3349 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3350
3351 /**
3352  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3353  *
3354  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3355  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3356  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3357  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3358  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3359  * to be called when the system is still in usermode.
3360  *
3361  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3362  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3363  * calling the scheduler.
3364  */
3365 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3366 {
3367         enum ctx_state prev_ctx;
3368
3369         if (likely(!preemptible()))
3370                 return;
3371
3372         do {
3373                 preempt_disable_notrace();
3374                 /*
3375                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3376                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3377                  * an infinite recursion.
3378                  */
3379                 prev_ctx = exception_enter();
3380                 __schedule(true);
3381                 exception_exit(prev_ctx);
3382
3383                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3384         } while (need_resched());
3385 }
3386 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3387
3388 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3389
3390 /*
3391  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3392  * off of irq context.
3393  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3394  * protect us against recursive calling from irq.
3395  */
3396 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3397 {
3398         enum ctx_state prev_state;
3399
3400         /* Catch callers which need to be fixed */
3401         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3402
3403         prev_state = exception_enter();
3404
3405         do {
3406                 preempt_disable();
3407                 local_irq_enable();
3408                 __schedule(true);
3409                 local_irq_disable();
3410                 sched_preempt_enable_no_resched();
3411         } while (need_resched());
3412
3413         exception_exit(prev_state);
3414 }
3415
3416 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3417                           void *key)
3418 {
3419         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3420 }
3421 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3422
3423 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3424
3425 /*
3426  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3427  * @p: task
3428  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3429  *
3430  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3431  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3432  *
3433  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3434  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3435  */
3436 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3437 {
3438         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3439         struct rq *rq;
3440         const struct sched_class *prev_class;
3441
3442         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3443
3444         rq = __task_rq_lock(p);
3445
3446         /*
3447          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3448          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3449          *
3450          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3451          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3452          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3453          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3454          * with interrupts disabled and will complete the lock
3455          * protected section without being interrupted. So there is no
3456          * real need to boost.
3457          */
3458         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3459                 WARN_ON(p != rq->curr);
3460                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3461                 goto out_unlock;
3462         }
3463
3464         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3465         oldprio = p->prio;
3466         prev_class = p->sched_class;
3467         queued = task_on_rq_queued(p);
3468         running = task_current(rq, p);
3469         if (queued)
3470                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3471         if (running)
3472                 put_prev_task(rq, p);
3473
3474         /*
3475          * Boosting condition are:
3476          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3477          *      --> -dl task blocks on mutex A
3478          *
3479          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3480          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3481          *          running task
3482          */
3483         if (dl_prio(prio)) {
3484                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3485                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3486                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3487                         p->dl.dl_boosted = 1;
3488                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3489                 } else
3490                         p->dl.dl_boosted = 0;
3491                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3492         } else if (rt_prio(prio)) {
3493                 if (dl_prio(oldprio))
3494                         p->dl.dl_boosted = 0;
3495                 if (oldprio < prio)
3496                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3497                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3498         } else {
3499                 if (dl_prio(oldprio))
3500                         p->dl.dl_boosted = 0;
3501                 if (rt_prio(oldprio))
3502                         p->rt.timeout = 0;
3503                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3504         }
3505
3506         p->prio = prio;
3507
3508         if (running)
3509                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3510         if (queued)
3511                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3512
3513         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3514 out_unlock:
3515         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3516         __task_rq_unlock(rq);
3517
3518         balance_callback(rq);
3519         preempt_enable();
3520 }
3521 #endif
3522
3523 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3524 {
3525         int old_prio, delta, queued;
3526         unsigned long flags;
3527         struct rq *rq;
3528
3529         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3530                 return;
3531         /*
3532          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3533          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3534          */
3535         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3536         /*
3537          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3538          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3539          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3540          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3541          */
3542         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3543                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3544                 goto out_unlock;
3545         }
3546         queued = task_on_rq_queued(p);
3547         if (queued)
3548                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3549
3550         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3551         set_load_weight(p);
3552         old_prio = p->prio;
3553         p->prio = effective_prio(p);
3554         delta = p->prio - old_prio;
3555
3556         if (queued) {
3557                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3558                 /*
3559                  * If the task increased its priority or is running and
3560                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3561                  */
3562                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3563                         resched_curr(rq);
3564         }
3565 out_unlock:
3566         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3567 }
3568 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3569
3570 /*
3571  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3572  * @p: task
3573  * @nice: nice value
3574  */
3575 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3576 {
3577         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3578         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3579
3580         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3581                 capable(CAP_SYS_NICE));
3582 }
3583
3584 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3585
3586 /*
3587  * sys_nice - change the priority of the current process.
3588  * @increment: priority increment
3589  *
3590  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3591  * does similar things.
3592  */
3593 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3594 {
3595         long nice, retval;
3596
3597         /*
3598          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3599          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3600          * and we have a single winner.
3601          */
3602         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3603         nice = task_nice(current) + increment;
3604
3605         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3606         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3607                 return -EPERM;
3608
3609         retval = security_task_setnice(current, nice);
3610         if (retval)
3611                 return retval;
3612
3613         set_user_nice(current, nice);
3614         return 0;
3615 }
3616
3617 #endif
3618
3619 /**
3620  * task_prio - return the priority value of a given task.
3621  * @p: the task in question.
3622  *
3623  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3624  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3625  * around 0, value goes from -16 to +15.
3626  */
3627 int task_prio(const struct task_struct *p)
3628 {
3629         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3630 }
3631
3632 /**
3633  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3634  * @cpu: the processor in question.
3635  *
3636  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3637  */
3638 int idle_cpu(int cpu)
3639 {
3640         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3641
3642         if (rq->curr != rq->idle)
3643                 return 0;
3644
3645         if (rq->nr_running)
3646                 return 0;
3647
3648 #ifdef CONFIG_SMP
3649         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3650                 return 0;
3651 #endif
3652
3653         return 1;
3654 }
3655
3656 /**
3657  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3658  * @cpu: the processor in question.
3659  *
3660  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3661  */
3662 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3663 {
3664         return cpu_rq(cpu)->idle;
3665 }
3666
3667 /**
3668  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3669  * @pid: the pid in question.
3670  *
3671  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3672  */
3673 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3674 {
3675         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3676 }
3677
3678 /*
3679  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3680  * SCHED_DEADLINE task.
3681  *
3682  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3683  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3684  * for the first time with its new policy.
3685  */
3686 static void
3687 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3688 {
3689         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3690
3691         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3692         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3693         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3694         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3695         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3696
3697         /*
3698          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3699          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3700          *
3701          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3702          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3703          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3704          * amount.
3705          *
3706          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3707          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3708          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3709          * before the current scheduling deadline.
3710          *
3711          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3712          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3713          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3714          * consume more than promised.
3715          */
3716 }
3717
3718 /*
3719  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3720  * it calls know not to change it.
3721  */
3722 #define SETPARAM_POLICY -1
3723
3724 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3725                 const struct sched_attr *attr)
3726 {
3727         int policy = attr->sched_policy;
3728
3729         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3730                 policy = p->policy;
3731
3732         p->policy = policy;
3733
3734         if (dl_policy(policy))
3735                 __setparam_dl(p, attr);
3736         else if (fair_policy(policy))
3737                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3738
3739         /*
3740          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3741          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3742          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3743          */
3744         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3745         p->normal_prio = normal_prio(p);
3746         set_load_weight(p);
3747 }
3748
3749 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3750 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3751                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3752 {
3753         __setscheduler_params(p, attr);
3754
3755         /*
3756          * Keep a potential priority boosting if called from
3757          * sched_setscheduler().
3758          */
3759         if (keep_boost)
3760                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3761         else
3762                 p->prio = normal_prio(p);
3763
3764         if (dl_prio(p->prio))
3765                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3766         else if (rt_prio(p->prio))
3767                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3768         else
3769                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3770 }
3771
3772 static void
3773 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3774 {
3775         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3776
3777         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3778         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3779         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3780         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3781         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3782 }
3783
3784 /*
3785  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3786  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3787  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3788  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3789  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3790  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3791  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3792  * sched_period, as the latter can be zero).
3793  */
3794 static bool
3795 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3796 {
3797         /* deadline != 0 */
3798         if (attr->sched_deadline == 0)
3799                 return false;
3800
3801         /*
3802          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3803          * that big.
3804          */
3805         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3806                 return false;
3807
3808         /*
3809          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3810          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3811          */
3812         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3813             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3814                 return false;
3815
3816         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3817         if ((attr->sched_period != 0 &&
3818              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3819             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3820                 return false;
3821
3822         return true;
3823 }
3824
3825 /*
3826  * check the target process has a UID that matches the current process's
3827  */
3828 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3829 {
3830         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3831         bool match;
3832
3833         rcu_read_lock();
3834         pcred = __task_cred(p);
3835         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3836                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3837         rcu_read_unlock();
3838         return match;
3839 }
3840
3841 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3842                 const struct sched_attr *attr)
3843 {
3844         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3845
3846         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3847                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3848                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3849                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3850                 return true;
3851
3852         return false;
3853 }
3854
3855 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3856                                 const struct sched_attr *attr,
3857                                 bool user, bool pi)
3858 {
3859         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3860                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3861         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3862         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3863         unsigned long flags;
3864         const struct sched_class *prev_class;
3865         struct rq *rq;
3866         int reset_on_fork;
3867
3868         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3869         BUG_ON(in_interrupt());
3870 recheck:
3871         /* double check policy once rq lock held */
3872         if (policy < 0) {
3873                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3874                 policy = oldpolicy = p->policy;
3875         } else {
3876                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3877
3878                 if (!valid_policy(policy))
3879                         return -EINVAL;
3880         }
3881
3882         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3883                 return -EINVAL;
3884
3885         /*
3886          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3887          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3888          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3889          */
3890         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3891             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3892                 return -EINVAL;
3893         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3894             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3895                 return -EINVAL;
3896
3897         /*
3898          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3899          */
3900         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3901                 if (fair_policy(policy)) {
3902                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3903                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3904                                 return -EPERM;
3905                 }
3906
3907                 if (rt_policy(policy)) {
3908                         unsigned long rlim_rtprio =
3909                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3910
3911                         /* can't set/change the rt policy */
3912                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3913                                 return -EPERM;
3914
3915                         /* can't increase priority */
3916                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3917                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3918                                 return -EPERM;
3919                 }
3920
3921                  /*
3922                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3923                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3924                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3925                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3926                   */
3927                 if (dl_policy(policy))
3928                         return -EPERM;
3929
3930                 /*
3931                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3932                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3933                  */
3934                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3935                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3936                                 return -EPERM;
3937                 }
3938
3939                 /* can't change other user's priorities */
3940                 if (!check_same_owner(p))
3941                         return -EPERM;
3942
3943                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3944                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3945                         return -EPERM;
3946         }
3947
3948         if (user) {
3949                 retval = security_task_setscheduler(p);
3950                 if (retval)
3951                         return retval;
3952         }
3953
3954         /*
3955          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3956          * changing the priority of the task:
3957          *
3958          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3959          * runqueue lock must be held.
3960          */
3961         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3962
3963         /*
3964          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3965          */
3966         if (p == rq->stop) {
3967                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3968                 return -EINVAL;
3969         }
3970
3971         /*
3972          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3973          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3974          */
3975         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3976                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3977                         goto change;
3978                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3979                         goto change;
3980                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3981                         goto change;
3982
3983                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3984                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3985                 return 0;
3986         }
3987 change:
3988
3989         if (user) {
3990 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3991                 /*
3992                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3993                  * assigned.
3994                  */
3995                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3996                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3997                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3998                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3999                         return -EPERM;
4000                 }
4001 #endif
4002 #ifdef CONFIG_SMP
4003                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4004                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4005
4006                         /*
4007                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4008                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4009                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4010                          */
4011                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4012                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4013                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4014                                 return -EPERM;
4015                         }
4016                 }
4017 #endif
4018         }
4019
4020         /* recheck policy now with rq lock held */
4021         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4022                 policy = oldpolicy = -1;
4023                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4024                 goto recheck;
4025         }
4026
4027         /*
4028          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4029          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4030          * is available.
4031          */
4032         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4033                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4034                 return -EBUSY;
4035         }
4036
4037         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4038         oldprio = p->prio;
4039
4040         if (pi) {
4041                 /*
4042                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4043                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4044                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4045                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4046                  * itself.
4047                  */
4048                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4049                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4050                         __setscheduler_params(p, attr);
4051                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4052                         return 0;
4053                 }
4054         }
4055
4056         queued = task_on_rq_queued(p);
4057         running = task_current(rq, p);
4058         if (queued)
4059                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4060         if (running)
4061                 put_prev_task(rq, p);
4062
4063         prev_class = p->sched_class;
4064         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4065
4066         if (running)
4067                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4068         if (queued) {
4069                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4070                 /*
4071                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4072                  * increased (user space view).
4073                  */
4074                 if (oldprio <= p->prio)
4075                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4076
4077                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4078         }
4079
4080         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4081         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4082         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4083
4084         if (pi)
4085                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4086
4087         /*
4088          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4089          */
4090         balance_callback(rq);
4091         preempt_enable();
4092
4093         return 0;
4094 }
4095
4096 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4097                                const struct sched_param *param, bool check)
4098 {
4099         struct sched_attr attr = {
4100                 .sched_policy   = policy,
4101                 .sched_priority = param->sched_priority,
4102                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4103         };
4104
4105         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4106         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4107                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4108                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4109                 attr.sched_policy = policy;
4110         }
4111
4112         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4113 }
4114 /**
4115  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4116  * @p: the task in question.
4117  * @policy: new policy.
4118  * @param: structure containing the new RT priority.
4119  *
4120  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4121  *
4122  * NOTE that the task may be already dead.
4123  */
4124 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4125                        const struct sched_param *param)
4126 {
4127         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4128 }
4129 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4130
4131 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4132 {
4133         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4134 }
4135 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4136
4137 /**
4138  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4139  * @p: the task in question.
4140  * @policy: new policy.
4141  * @param: structure containing the new RT priority.
4142  *
4143  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4144  * current context has permission.  For example, this is needed in
4145  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4146  * but our caller might not have that capability.
4147  *
4148  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4149  */
4150 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4151                                const struct sched_param *param)
4152 {
4153         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4154 }
4155 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4156
4157 static int
4158 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4159 {
4160         struct sched_param lparam;
4161         struct task_struct *p;
4162         int retval;
4163
4164         if (!param || pid < 0)
4165                 return -EINVAL;
4166         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4167                 return -EFAULT;
4168
4169         rcu_read_lock();
4170         retval = -ESRCH;
4171         p = find_process_by_pid(pid);
4172         if (p != NULL)
4173                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4174         rcu_read_unlock();
4175
4176         return retval;
4177 }
4178
4179 /*
4180  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4181  */
4182 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4183                            struct sched_attr *attr)
4184 {
4185         u32 size;
4186         int ret;
4187
4188         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4189                 return -EFAULT;
4190
4191         /*
4192          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4193          */
4194         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4195
4196         ret = get_user(size, &uattr->size);
4197         if (ret)
4198                 return ret;
4199
4200         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4201                 goto err_size;
4202
4203         if (!size)              /* abi compat */
4204                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4205
4206         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4207                 goto err_size;
4208
4209         /*
4210          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4211          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4212          * user-space does not rely on any kernel feature
4213          * extensions we dont know about yet.
4214          */
4215         if (size > sizeof(*attr)) {
4216                 unsigned char __user *addr;
4217                 unsigned char __user *end;
4218                 unsigned char val;
4219
4220                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4221                 end  = (void __user *)uattr + size;
4222
4223                 for (; addr < end; addr++) {
4224                         ret = get_user(val, addr);
4225                         if (ret)
4226                                 return ret;
4227                         if (val)
4228                                 goto err_size;
4229                 }
4230                 size = sizeof(*attr);
4231         }
4232
4233         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4234         if (ret)
4235                 return -EFAULT;
4236
4237         /*
4238          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4239          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4240          */
4241         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4242
4243         return 0;
4244
4245 err_size:
4246         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4247         return -E2BIG;
4248 }
4249
4250 /**
4251  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4252  * @pid: the pid in question.
4253  * @policy: new policy.
4254  * @param: structure containing the new RT priority.
4255  *
4256  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4257  */
4258 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4259                 struct sched_param __user *, param)
4260 {
4261         /* negative values for policy are not valid */
4262         if (policy < 0)
4263                 return -EINVAL;
4264
4265         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4266 }
4267
4268 /**
4269  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4270  * @pid: the pid in question.
4271  * @param: structure containing the new RT priority.
4272  *
4273  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4274  */
4275 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4276 {
4277         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4278 }
4279
4280 /**
4281  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4282  * @pid: the pid in question.
4283  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4284  * @flags: for future extension.
4285  */
4286 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4287                                unsigned int, flags)
4288 {
4289         struct sched_attr attr;
4290         struct task_struct *p;
4291         int retval;
4292
4293         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4294                 return -EINVAL;
4295
4296         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4297         if (retval)
4298                 return retval;
4299
4300         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4301                 return -EINVAL;
4302
4303         rcu_read_lock();
4304         retval = -ESRCH;
4305         p = find_process_by_pid(pid);
4306         if (p != NULL)
4307                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4308         rcu_read_unlock();
4309
4310         return retval;
4311 }
4312
4313 /**
4314  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4315  * @pid: the pid in question.
4316  *
4317  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4318  * code.
4319  */
4320 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4321 {
4322         struct task_struct *p;
4323         int retval;
4324
4325         if (pid < 0)
4326                 return -EINVAL;
4327
4328         retval = -ESRCH;
4329         rcu_read_lock();
4330         p = find_process_by_pid(pid);
4331         if (p) {
4332                 retval = security_task_getscheduler(p);
4333                 if (!retval)
4334                         retval = p->policy
4335                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4336         }
4337         rcu_read_unlock();
4338         return retval;
4339 }
4340
4341 /**
4342  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4343  * @pid: the pid in question.
4344  * @param: structure containing the RT priority.
4345  *
4346  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4347  * code.
4348  */
4349 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4350 {
4351         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4352         struct task_struct *p;
4353         int retval;
4354
4355         if (!param || pid < 0)
4356                 return -EINVAL;
4357
4358         rcu_read_lock();
4359         p = find_process_by_pid(pid);
4360         retval = -ESRCH;
4361         if (!p)
4362                 goto out_unlock;
4363
4364         retval = security_task_getscheduler(p);
4365         if (retval)
4366                 goto out_unlock;
4367
4368         if (task_has_rt_policy(p))
4369                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4370         rcu_read_unlock();
4371
4372         /*
4373          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4374          */
4375         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4376
4377         return retval;
4378
4379 out_unlock:
4380         rcu_read_unlock();
4381         return retval;
4382 }
4383
4384 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4385                            struct sched_attr *attr,
4386                            unsigned int usize)
4387 {
4388         int ret;
4389
4390         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4391                 return -EFAULT;
4392
4393         /*
4394          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4395          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4396          * user-space does not get uncomplete information.
4397          */
4398         if (usize < sizeof(*attr)) {
4399                 unsigned char *addr;
4400                 unsigned char *end;
4401
4402                 addr = (void *)attr + usize;
4403                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4404
4405                 for (; addr < end; addr++) {
4406                         if (*addr)
4407                                 return -EFBIG;
4408                 }
4409
4410                 attr->size = usize;
4411         }
4412
4413         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4414         if (ret)
4415                 return -EFAULT;
4416
4417         return 0;
4418 }
4419
4420 /**
4421  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4422  * @pid: the pid in question.
4423  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4424  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4425  * @flags: for future extension.
4426  */
4427 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4428                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4429 {
4430         struct sched_attr attr = {
4431                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4432         };
4433         struct task_struct *p;
4434         int retval;
4435
4436         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4437             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4438                 return -EINVAL;
4439
4440         rcu_read_lock();
4441         p = find_process_by_pid(pid);
4442         retval = -ESRCH;
4443         if (!p)
4444                 goto out_unlock;
4445
4446         retval = security_task_getscheduler(p);
4447         if (retval)
4448                 goto out_unlock;
4449
4450         attr.sched_policy = p->policy;
4451         if (p->sched_reset_on_fork)
4452                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4453         if (task_has_dl_policy(p))
4454                 __getparam_dl(p, &attr);
4455         else if (task_has_rt_policy(p))
4456                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4457         else
4458                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4459
4460         rcu_read_unlock();
4461
4462         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4463         return retval;
4464
4465 out_unlock:
4466         rcu_read_unlock();
4467         return retval;
4468 }
4469
4470 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4471 {
4472         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4473         struct task_struct *p;
4474         int retval;
4475
4476         rcu_read_lock();
4477
4478         p = find_process_by_pid(pid);
4479         if (!p) {
4480                 rcu_read_unlock();
4481                 return -ESRCH;
4482         }
4483
4484         /* Prevent p going away */
4485         get_task_struct(p);
4486         rcu_read_unlock();
4487
4488         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4489                 retval = -EINVAL;
4490                 goto out_put_task;
4491         }
4492         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4493                 retval = -ENOMEM;
4494                 goto out_put_task;
4495         }
4496         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4497                 retval = -ENOMEM;
4498                 goto out_free_cpus_allowed;
4499         }
4500         retval = -EPERM;
4501         if (!check_same_owner(p)) {
4502                 rcu_read_lock();
4503                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4504                         rcu_read_unlock();
4505                         goto out_free_new_mask;
4506                 }
4507                 rcu_read_unlock();
4508         }
4509
4510         retval = security_task_setscheduler(p);
4511         if (retval)
4512                 goto out_free_new_mask;
4513
4514
4515         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4516         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4517
4518         /*
4519          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4520          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4521          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4522          * root_domain.
4523          */
4524 #ifdef CONFIG_SMP
4525         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4526                 rcu_read_lock();
4527                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4528                         retval = -EBUSY;
4529                         rcu_read_unlock();
4530                         goto out_free_new_mask;
4531                 }
4532                 rcu_read_unlock();
4533         }
4534 #endif
4535 again:
4536         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4537
4538         if (!retval) {
4539                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4540                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4541                         /*
4542                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4543                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4544                          * cpuset's cpus_allowed
4545                          */
4546                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4547                         goto again;
4548                 }
4549         }
4550 out_free_new_mask:
4551         free_cpumask_var(new_mask);
4552 out_free_cpus_allowed:
4553         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4554 out_put_task:
4555         put_task_struct(p);
4556         return retval;
4557 }
4558
4559 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4560                              struct cpumask *new_mask)
4561 {
4562         if (len < cpumask_size())
4563                 cpumask_clear(new_mask);
4564         else if (len > cpumask_size())
4565                 len = cpumask_size();
4566
4567         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4568 }
4569
4570 /**
4571  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4572  * @pid: pid of the process
4573  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4574  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4575  *
4576  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4577  */
4578 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4579                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4580 {
4581         cpumask_var_t new_mask;
4582         int retval;
4583
4584         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4585                 return -ENOMEM;
4586
4587         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4588         if (retval == 0)
4589                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4590         free_cpumask_var(new_mask);
4591         return retval;
4592 }
4593
4594 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4595 {
4596         struct task_struct *p;
4597         unsigned long flags;
4598         int retval;
4599
4600         rcu_read_lock();
4601
4602         retval = -ESRCH;
4603         p = find_process_by_pid(pid);
4604         if (!p)
4605                 goto out_unlock;
4606
4607         retval = security_task_getscheduler(p);
4608         if (retval)
4609                 goto out_unlock;
4610
4611         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4612         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4613         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4614
4615 out_unlock:
4616         rcu_read_unlock();
4617
4618         return retval;
4619 }
4620
4621 /**
4622  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4623  * @pid: pid of the process
4624  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4625  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4626  *
4627  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4628  */
4629 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4630                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4631 {
4632         int ret;
4633         cpumask_var_t mask;
4634
4635         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4636                 return -EINVAL;
4637         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4638                 return -EINVAL;
4639
4640         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4641                 return -ENOMEM;
4642
4643         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4644         if (ret == 0) {
4645                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4646
4647                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4648                         ret = -EFAULT;
4649                 else
4650                         ret = retlen;
4651         }
4652         free_cpumask_var(mask);
4653
4654         return ret;
4655 }
4656
4657 /**
4658  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4659  *
4660  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4661  * other threads running on this CPU then this function will return.
4662  *
4663  * Return: 0.
4664  */
4665 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4666 {
4667         struct rq *rq = this_rq_lock();
4668
4669         schedstat_inc(rq, yld_count);
4670         current->sched_class->yield_task(rq);
4671
4672         /*
4673          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4674          * no need to preempt or enable interrupts:
4675          */
4676         __release(rq->lock);
4677         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4678         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4679         sched_preempt_enable_no_resched();
4680
4681         schedule();
4682
4683         return 0;
4684 }
4685
4686 int __sched _cond_resched(void)
4687 {
4688         if (should_resched(0)) {
4689                 preempt_schedule_common();
4690                 return 1;
4691         }
4692         return 0;
4693 }
4694 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4695
4696 /*
4697  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4698  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4699  *
4700  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4701  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4702  * spin_unlock(), once by hand).
4703  */
4704 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4705 {
4706         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4707         int ret = 0;
4708
4709         lockdep_assert_held(lock);
4710
4711         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4712                 spin_unlock(lock);
4713                 if (resched)
4714                         preempt_schedule_common();
4715                 else
4716                         cpu_relax();
4717                 ret = 1;
4718                 spin_lock(lock);
4719         }
4720         return ret;
4721 }
4722 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4723
4724 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4725 {
4726         BUG_ON(!in_softirq());
4727
4728         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4729                 local_bh_enable();
4730                 preempt_schedule_common();
4731                 local_bh_disable();
4732                 return 1;
4733         }
4734         return 0;
4735 }
4736 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4737
4738 /**
4739  * yield - yield the current processor to other threads.
4740  *
4741  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4742  *
4743  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4744  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4745  * it, its already broken.
4746  *
4747  * Typical broken usage is:
4748  *
4749  * while (!event)
4750  *      yield();
4751  *
4752  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4753  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4754  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4755  *
4756  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4757  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4758  * If you still want to use yield(), do not!
4759  */
4760 void __sched yield(void)
4761 {
4762         set_current_state(TASK_RUNNING);
4763         sys_sched_yield();
4764 }
4765 EXPORT_SYMBOL(yield);
4766
4767 /**
4768  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4769  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4770  * processor it's on.
4771  * @p: target task
4772  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4773  *
4774  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4775  * can't go away on us before we can do any checks.
4776  *
4777  * Return:
4778  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4779  *      false (0) if we failed to boost the target.
4780  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4781  */
4782 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4783 {
4784         struct task_struct *curr = current;
4785         struct rq *rq, *p_rq;
4786         unsigned long flags;
4787         int yielded = 0;
4788
4789         local_irq_save(flags);
4790         rq = this_rq();
4791
4792 again:
4793         p_rq = task_rq(p);
4794         /*
4795          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4796          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4797          */
4798         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4799                 yielded = -ESRCH;
4800                 goto out_irq;
4801         }
4802
4803         double_rq_lock(rq, p_rq);
4804         if (task_rq(p) != p_rq) {
4805                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4806                 goto again;
4807         }
4808
4809         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4810                 goto out_unlock;
4811
4812         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4813                 goto out_unlock;
4814
4815         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4816                 goto out_unlock;
4817
4818         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4819         if (yielded) {
4820                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4821                 /*
4822                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4823                  * fairness.
4824                  */
4825                 if (preempt && rq != p_rq)
4826                         resched_curr(p_rq);
4827         }
4828
4829 out_unlock:
4830         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4831 out_irq:
4832         local_irq_restore(flags);
4833
4834         if (yielded > 0)
4835                 schedule();
4836
4837         return yielded;
4838 }
4839 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4840
4841 /*
4842  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4843  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4844  */
4845 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4846 {
4847         int old_iowait = current->in_iowait;
4848         struct rq *rq;
4849         long ret;
4850
4851         current->in_iowait = 1;
4852         blk_schedule_flush_plug(current);
4853
4854         delayacct_blkio_start();
4855         rq = raw_rq();
4856         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4857         ret = schedule_timeout(timeout);
4858         current->in_iowait = old_iowait;
4859         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4860         delayacct_blkio_end();
4861
4862         return ret;
4863 }
4864 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4865
4866 /**
4867  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4868  * @policy: scheduling class.
4869  *
4870  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4871  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4872  * On failure, a negative error code is returned.
4873  */
4874 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4875 {
4876         int ret = -EINVAL;
4877
4878         switch (policy) {
4879         case SCHED_FIFO:
4880         case SCHED_RR:
4881                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4882                 break;
4883         case SCHED_DEADLINE:
4884         case SCHED_NORMAL:
4885         case SCHED_BATCH:
4886         case SCHED_IDLE:
4887                 ret = 0;
4888                 break;
4889         }
4890         return ret;
4891 }
4892
4893 /**
4894  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4895  * @policy: scheduling class.
4896  *
4897  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4898  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4899  * On failure, a negative error code is returned.
4900  */
4901 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4902 {
4903         int ret = -EINVAL;
4904
4905         switch (policy) {
4906         case SCHED_FIFO:
4907         case SCHED_RR:
4908                 ret = 1;
4909                 break;
4910         case SCHED_DEADLINE:
4911         case SCHED_NORMAL:
4912         case SCHED_BATCH:
4913         case SCHED_IDLE:
4914                 ret = 0;
4915         }
4916         return ret;
4917 }
4918
4919 /**
4920  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4921  * @pid: pid of the process.
4922  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4923  *
4924  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4925  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4926  *
4927  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4928  * an error code.
4929  */
4930 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4931                 struct timespec __user *, interval)
4932 {
4933         struct task_struct *p;
4934         unsigned int time_slice;
4935         unsigned long flags;
4936         struct rq *rq;
4937         int retval;
4938         struct timespec t;
4939
4940         if (pid < 0)
4941                 return -EINVAL;
4942
4943         retval = -ESRCH;
4944         rcu_read_lock();
4945         p = find_process_by_pid(pid);
4946         if (!p)
4947                 goto out_unlock;
4948
4949         retval = security_task_getscheduler(p);
4950         if (retval)
4951                 goto out_unlock;
4952
4953         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4954         time_slice = 0;
4955         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4956                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4957         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4958
4959         rcu_read_unlock();
4960         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4961         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4962         return retval;
4963
4964 out_unlock:
4965         rcu_read_unlock();
4966         return retval;
4967 }
4968
4969 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4970
4971 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4972 {
4973         unsigned long free = 0;
4974         int ppid;
4975         unsigned long state = p->state;
4976
4977         if (state)
4978                 state = __ffs(state) + 1;
4979         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4980                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4981 #if BITS_PER_LONG == 32
4982         if (state == TASK_RUNNING)
4983                 printk(KERN_CONT " running  ");
4984         else
4985                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4986 #else
4987         if (state == TASK_RUNNING)
4988                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4989         else
4990                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4991 #endif
4992 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4993         free = stack_not_used(p);
4994 #endif
4995         ppid = 0;
4996         rcu_read_lock();
4997         if (pid_alive(p))
4998                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4999         rcu_read_unlock();
5000         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5001                 task_pid_nr(p), ppid,
5002                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5003
5004         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5005         show_stack(p, NULL);
5006 }
5007
5008 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5009 {
5010         struct task_struct *g, *p;
5011
5012 #if BITS_PER_LONG == 32
5013         printk(KERN_INFO
5014                 "  task                PC stack   pid father\n");
5015 #else
5016         printk(KERN_INFO
5017                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5018 #endif
5019         rcu_read_lock();
5020         for_each_process_thread(g, p) {
5021                 /*
5022                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5023                  * console might take a lot of time:
5024                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5025                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5026                  * an IPI.
5027                  */
5028                 touch_nmi_watchdog();
5029                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5030                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5031                         sched_show_task(p);
5032         }
5033
5034 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5035         sysrq_sched_debug_show();
5036 #endif
5037         rcu_read_unlock();
5038         /*
5039          * Only show locks if all tasks are dumped:
5040          */
5041         if (!state_filter)
5042                 debug_show_all_locks();
5043 }
5044
5045 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5046 {
5047         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5048 }
5049
5050 /**
5051  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5052  * @idle: task in question
5053  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5054  *
5055  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5056  * flag, to make booting more robust.
5057  */
5058 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5059 {
5060         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5061         unsigned long flags;
5062
5063         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5064         raw_spin_lock(&rq->lock);
5065
5066         __sched_fork(0, idle);
5067         idle->state = TASK_RUNNING;
5068         idle->se.exec_start = sched_clock();
5069
5070 #ifdef CONFIG_SMP
5071         /*
5072          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5073          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5074          *
5075          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5076          */
5077         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5078 #endif
5079         /*
5080          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5081          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5082          * lockdep check in task_group() will fail.
5083          *
5084          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5085          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5086          *
5087          * Silence PROVE_RCU
5088          */
5089         rcu_read_lock();
5090         __set_task_cpu(idle, cpu);
5091         rcu_read_unlock();
5092
5093         rq->curr = rq->idle = idle;
5094         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5095 #ifdef CONFIG_SMP
5096         idle->on_cpu = 1;
5097 #endif
5098         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5099         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5100
5101         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5102         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5103
5104         /*
5105          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5106          */
5107         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5108         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5109         vtime_init_idle(idle, cpu);
5110 #ifdef CONFIG_SMP
5111         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5112 #endif
5113 }
5114
5115 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5116                               const struct cpumask *trial)
5117 {
5118         int ret = 1, trial_cpus;
5119         struct dl_bw *cur_dl_b;
5120         unsigned long flags;
5121
5122         if (!cpumask_weight(cur))
5123                 return ret;
5124
5125         rcu_read_lock_sched();
5126         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5127         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5128
5129         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5130         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5131             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5132                 ret = 0;
5133         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5134         rcu_read_unlock_sched();
5135
5136         return ret;
5137 }
5138
5139 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5140                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5141 {
5142         int ret = 0;
5143
5144         /*
5145          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5146          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5147          * affinity and isolating such threads by their set of
5148          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5149          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5150          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5151          * before cpus_allowed may be changed.
5152          */
5153         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5154                 ret = -EINVAL;
5155                 goto out;
5156         }
5157
5158 #ifdef CONFIG_SMP
5159         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5160                                               cs_cpus_allowed)) {
5161                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5162                                                         cs_cpus_allowed);
5163                 struct dl_bw *dl_b;
5164                 bool overflow;
5165                 int cpus;
5166                 unsigned long flags;
5167
5168                 rcu_read_lock_sched();
5169                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5170                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5171                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5172                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5173                 if (overflow)
5174                         ret = -EBUSY;
5175                 else {
5176                         /*
5177                          * We reserve space for this task in the destination
5178                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5179                          * We will free resources in the source root_domain
5180                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5181                          */
5182                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5183                 }
5184                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5185                 rcu_read_unlock_sched();
5186
5187         }
5188 #endif
5189 out:
5190         return ret;
5191 }
5192
5193 #ifdef CONFIG_SMP
5194
5195 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5196 /* Migrate current task p to target_cpu */
5197 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5198 {
5199         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5200         int curr_cpu = task_cpu(p);
5201
5202         if (curr_cpu == target_cpu)
5203                 return 0;
5204
5205         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5206                 return -EINVAL;
5207
5208         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5209
5210         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5211         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5212 }
5213
5214 /*
5215  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5216  * tasks on the runqueues
5217  */
5218 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5219 {
5220         struct rq *rq;
5221         unsigned long flags;
5222         bool queued, running;
5223
5224         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5225         queued = task_on_rq_queued(p);
5226         running = task_current(rq, p);
5227
5228         if (queued)
5229                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5230         if (running)
5231                 put_prev_task(rq, p);
5232
5233         p->numa_preferred_nid = nid;
5234
5235         if (running)
5236                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5237         if (queued)
5238                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5239         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5240 }
5241 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5242
5243 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5244 /*
5245  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5246  * offline.
5247  */
5248 void idle_task_exit(void)
5249 {
5250         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5251
5252         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5253
5254         if (mm != &init_mm) {
5255                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5256                 finish_arch_post_lock_switch();
5257         }
5258         mmdrop(mm);
5259 }
5260
5261 /*
5262  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5263  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5264  * nr_active count is stable.
5265  *
5266  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5267  */
5268 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5269 {
5270         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5271         if (delta)
5272                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5273 }
5274
5275 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5276 {
5277 }
5278
5279 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5280         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5281 };
5282
5283 static struct task_struct fake_task = {
5284         /*
5285          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5286          */
5287         .prio = MAX_PRIO + 1,
5288         .sched_class = &fake_sched_class,
5289 };
5290
5291 /*
5292  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5293  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5294  *
5295  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5296  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5297  * because of lock validation efforts.
5298  */
5299 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5300 {
5301         struct rq *rq = dead_rq;
5302         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5303         int dest_cpu;
5304
5305         /*
5306          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5307          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5308          *
5309          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5310          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5311          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5312          * done here.
5313          */
5314         rq->stop = NULL;
5315
5316         /*
5317          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5318          * class method both need to have an up-to-date
5319          * value of rq->clock[_task]
5320          */
5321         update_rq_clock(rq);
5322
5323         for (;;) {
5324                 /*
5325                  * There's this thread running, bail when that's the only
5326                  * remaining thread.
5327                  */
5328                 if (rq->nr_running == 1)
5329                         break;
5330
5331                 /*
5332                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5333                  */
5334                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5335                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5336                 BUG_ON(!next);
5337                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5338
5339                 /*
5340                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5341                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5342                  * stabilizes the mask.
5343                  *
5344                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5345                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5346                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5347                  */
5348                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5349                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5350                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5351                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5352
5353                 /*
5354                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5355                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5356                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5357                  */
5358                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5359                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5360                         continue;
5361                 }
5362
5363                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5364                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5365
5366                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5367                 if (rq != dead_rq) {
5368                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5369                         rq = dead_rq;
5370                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5371                 }
5372                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5373         }
5374
5375         rq->stop = stop;
5376 }
5377 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5378
5379 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5380
5381 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5382         {
5383                 .procname       = "sched_domain",
5384                 .mode           = 0555,
5385         },
5386         {}
5387 };
5388
5389 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5390         {
5391                 .procname       = "kernel",
5392                 .mode           = 0555,
5393                 .child          = sd_ctl_dir,
5394         },
5395         {}
5396 };
5397
5398 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5399 {
5400         struct ctl_table *entry =
5401                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5402
5403         return entry;
5404 }
5405
5406 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5407 {
5408         struct ctl_table *entry;
5409
5410         /*
5411          * In the intermediate directories, both the child directory and
5412          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5413          * will always be set. In the lowest directory the names are
5414          * static strings and all have proc handlers.
5415          */
5416         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5417                 if (entry->child)
5418                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5419                 if (entry->proc_handler == NULL)
5420                         kfree(entry->procname);
5421         }
5422
5423         kfree(*tablep);
5424         *tablep = NULL;
5425 }
5426
5427 static int min_load_idx = 0;
5428 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5429
5430 static void
5431 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5432                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5433                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5434                 bool load_idx)
5435 {
5436         entry->procname = procname;
5437         entry->data = data;
5438         entry->maxlen = maxlen;
5439         entry->mode = mode;
5440         entry->proc_handler = proc_handler;
5441
5442         if (load_idx) {
5443                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5444                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5445         }
5446 }
5447
5448 static struct ctl_table *
5449 sd_alloc_ctl_energy_table(struct sched_group_energy *sge)
5450 {
5451         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(5);
5452
5453         if (table == NULL)
5454                 return NULL;
5455
5456         set_table_entry(&table[0], "nr_idle_states", &sge->nr_idle_states,
5457                         sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5458         set_table_entry(&table[1], "idle_states", &sge->idle_states[0].power,
5459                         sge->nr_idle_states*sizeof(struct idle_state), 0644,
5460                         proc_doulongvec_minmax, false);
5461         set_table_entry(&table[2], "nr_cap_states", &sge->nr_cap_states,
5462                         sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5463         set_table_entry(&table[3], "cap_states", &sge->cap_states[0].cap,
5464                         sge->nr_cap_states*sizeof(struct capacity_state), 0644,
5465                         proc_doulongvec_minmax, false);
5466
5467         return table;
5468 }
5469
5470 static struct ctl_table *
5471 sd_alloc_ctl_group_table(struct sched_group *sg)
5472 {
5473         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(2);
5474
5475         if (table == NULL)
5476                 return NULL;
5477
5478         table->procname = kstrdup("energy", GFP_KERNEL);
5479         table->mode = 0555;
5480         table->child = sd_alloc_ctl_energy_table((struct sched_group_energy *)sg->sge);
5481
5482         return table;
5483 }
5484
5485 static struct ctl_table *
5486 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5487 {
5488         struct ctl_table *table;
5489         unsigned int nr_entries = 14;
5490
5491         int i = 0;
5492         struct sched_group *sg = sd->groups;
5493
5494         if (sg->sge) {
5495                 int nr_sgs = 0;
5496
5497                 do {} while (nr_sgs++, sg = sg->next, sg != sd->groups);
5498
5499                 nr_entries += nr_sgs;
5500         }
5501
5502         table = sd_alloc_ctl_entry(nr_entries);
5503
5504         if (table == NULL)
5505                 return NULL;
5506
5507         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5508                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5509         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5510                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5511         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5512                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5513         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5514                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5515         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5516                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5517         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5518                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5519         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5520                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5521         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5522                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5523         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5524                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5525         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5526                 &sd->cache_nice_tries,
5527                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5528         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5529                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5530         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5531                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5532                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5533         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5534                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5535         sg = sd->groups;
5536         if (sg->sge) {
5537                 char buf[32];
5538                 struct ctl_table *entry = &table[13];
5539
5540                 do {
5541                         snprintf(buf, 32, "group%d", i);
5542                         entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5543                         entry->mode = 0555;
5544                         entry->child = sd_alloc_ctl_group_table(sg);
5545                 } while (entry++, i++, sg = sg->next, sg != sd->groups);
5546         }
5547         /* &table[nr_entries-1] is terminator */
5548
5549         return table;
5550 }
5551
5552 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5553 {
5554         struct ctl_table *entry, *table;
5555         struct sched_domain *sd;
5556         int domain_num = 0, i;
5557         char buf[32];
5558
5559         for_each_domain(cpu, sd)
5560                 domain_num++;
5561         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5562         if (table == NULL)
5563                 return NULL;
5564
5565         i = 0;
5566         for_each_domain(cpu, sd) {
5567                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5568                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5569                 entry->mode = 0555;
5570                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5571                 entry++;
5572                 i++;
5573         }
5574         return table;
5575 }
5576
5577 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5578 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5579 {
5580         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5581         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5582         char buf[32];
5583
5584         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5585         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5586
5587         if (entry == NULL)
5588                 return;
5589
5590         for_each_possible_cpu(i) {
5591                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5592                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5593                 entry->mode = 0555;
5594                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5595                 entry++;
5596         }
5597
5598         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5599         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5600 }
5601
5602 /* may be called multiple times per register */
5603 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5604 {
5605         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5606         sd_sysctl_header = NULL;
5607         if (sd_ctl_dir[0].child)
5608                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5609 }
5610 #else
5611 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5612 {
5613 }
5614 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5615 {
5616 }
5617 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5618
5619 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5620 {
5621         if (!rq->online) {
5622                 const struct sched_class *class;
5623
5624                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5625                 rq->online = 1;
5626
5627                 for_each_class(class) {
5628                         if (class->rq_online)
5629                                 class->rq_online(rq);
5630                 }
5631         }
5632 }
5633
5634 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5635 {
5636         if (rq->online) {
5637                 const struct sched_class *class;
5638
5639                 for_each_class(class) {
5640                         if (class->rq_offline)
5641                                 class->rq_offline(rq);
5642                 }
5643
5644                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5645                 rq->online = 0;
5646         }
5647 }
5648
5649 /*
5650  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5651  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5652  */
5653 static int
5654 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5655 {
5656         int cpu = (long)hcpu;
5657         unsigned long flags;
5658         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5659
5660         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5661
5662         case CPU_UP_PREPARE:
5663                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5664                 account_reset_rq(rq);
5665                 break;
5666
5667         case CPU_ONLINE:
5668                 /* Update our root-domain */
5669                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5670                 if (rq->rd) {
5671                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5672
5673                         set_rq_online(rq);
5674                 }
5675                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5676                 break;
5677
5678 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5679         case CPU_DYING:
5680                 sched_ttwu_pending();
5681                 /* Update our root-domain */
5682                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5683                 if (rq->rd) {
5684                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5685                         set_rq_offline(rq);
5686                 }
5687                 migrate_tasks(rq);
5688                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5689                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5690                 break;
5691
5692         case CPU_DEAD:
5693                 calc_load_migrate(rq);
5694                 break;
5695 #endif
5696         }
5697
5698         update_max_interval();
5699
5700         return NOTIFY_OK;
5701 }
5702
5703 /*
5704  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5705  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5706  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5707  */
5708 static struct notifier_block migration_notifier = {
5709         .notifier_call = migration_call,
5710         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5711 };
5712
5713 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5714 {
5715         int cpu = smp_processor_id();
5716         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5717         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5718 }
5719
5720 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5721                                       unsigned long action, void *hcpu)
5722 {
5723         int cpu = (long)hcpu;
5724
5725         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5726         case CPU_STARTING:
5727                 set_cpu_rq_start_time();
5728                 return NOTIFY_OK;
5729
5730         case CPU_ONLINE:
5731                 /*
5732                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5733                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5734                  * as active, which is essential from here on.
5735                  */
5736                 set_cpu_active(cpu, true);
5737                 stop_machine_unpark(cpu);
5738                 return NOTIFY_OK;
5739
5740         case CPU_DOWN_FAILED:
5741                 set_cpu_active(cpu, true);
5742                 return NOTIFY_OK;
5743
5744         default:
5745                 return NOTIFY_DONE;
5746         }
5747 }
5748
5749 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5750                                         unsigned long action, void *hcpu)
5751 {
5752         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5753         case CPU_DOWN_PREPARE:
5754                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5755                 return NOTIFY_OK;
5756         default:
5757                 return NOTIFY_DONE;
5758         }
5759 }
5760
5761 static int __init migration_init(void)
5762 {
5763         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5764         int err;
5765
5766         /* Initialize migration for the boot CPU */
5767         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5768         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5769         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5770         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5771
5772         /* Register cpu active notifiers */
5773         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5774         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5775
5776         return 0;
5777 }
5778 early_initcall(migration_init);
5779
5780 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5781
5782 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5783
5784 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5785
5786 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5787 {
5788         sched_debug_enabled = 1;
5789
5790         return 0;
5791 }
5792 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5793
5794 static inline bool sched_debug(void)
5795 {
5796         return sched_debug_enabled;
5797 }
5798
5799 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5800                                   struct cpumask *groupmask)
5801 {
5802         struct sched_group *group = sd->groups;
5803
5804         cpumask_clear(groupmask);
5805
5806         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5807
5808         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5809                 printk("does not load-balance\n");
5810                 if (sd->parent)
5811                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5812                                         " has parent");
5813                 return -1;
5814         }
5815
5816         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5817                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5818
5819         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5820                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5821                                 "CPU%d\n", cpu);
5822         }
5823         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5824                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5825                                 " CPU%d\n", cpu);
5826         }
5827
5828         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5829         do {
5830                 if (!group) {
5831                         printk("\n");
5832                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5833                         break;
5834                 }
5835
5836                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5837                         printk(KERN_CONT "\n");
5838                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5839                         break;
5840                 }
5841
5842                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5843                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5844                         printk(KERN_CONT "\n");
5845                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5846                         break;
5847                 }
5848
5849                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5850
5851                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5852                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5853                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5854                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %lu)",
5855                                 group->sgc->capacity);
5856                 }
5857
5858                 group = group->next;
5859         } while (group != sd->groups);
5860         printk(KERN_CONT "\n");
5861
5862         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5863                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5864
5865         if (sd->parent &&
5866             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5867                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5868                         "of domain->span\n");
5869         return 0;
5870 }
5871
5872 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5873 {
5874         int level = 0;
5875
5876         if (!sched_debug_enabled)
5877                 return;
5878
5879         if (!sd) {
5880                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5881                 return;
5882         }
5883
5884         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5885
5886         for (;;) {
5887                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5888                         break;
5889                 level++;
5890                 sd = sd->parent;
5891                 if (!sd)
5892                         break;
5893         }
5894 }
5895 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5896 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5897 static inline bool sched_debug(void)
5898 {
5899         return false;
5900 }
5901 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5902
5903 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5904 {
5905         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5906                 return 1;
5907
5908         /* Following flags need at least 2 groups */
5909         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5910                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5911                          SD_BALANCE_FORK |
5912                          SD_BALANCE_EXEC |
5913                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5914                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5915                          SD_SHARE_POWERDOMAIN |
5916                          SD_SHARE_CAP_STATES)) {
5917                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5918                         return 0;
5919         }
5920
5921         /* Following flags don't use groups */
5922         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5923                 return 0;
5924
5925         return 1;
5926 }
5927
5928 static int
5929 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5930 {
5931         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5932
5933         if (sd_degenerate(parent))
5934                 return 1;
5935
5936         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5937                 return 0;
5938
5939         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5940         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5941                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5942                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5943                                 SD_BALANCE_FORK |
5944                                 SD_BALANCE_EXEC |
5945                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5946                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5947                                 SD_PREFER_SIBLING |
5948                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN |
5949                                 SD_SHARE_CAP_STATES);
5950                 if (nr_node_ids == 1)
5951                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5952         }
5953         if (~cflags & pflags)
5954                 return 0;
5955
5956         return 1;
5957 }
5958
5959 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5960 {
5961         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5962
5963         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5964         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5965         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5966         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5967         free_cpumask_var(rd->online);
5968         free_cpumask_var(rd->span);
5969         kfree(rd);
5970 }
5971
5972 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5973 {
5974         struct root_domain *old_rd = NULL;
5975         unsigned long flags;
5976
5977         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5978
5979         if (rq->rd) {
5980                 old_rd = rq->rd;
5981
5982                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5983                         set_rq_offline(rq);
5984
5985                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5986
5987                 /*
5988                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5989                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5990                  * in this function:
5991                  */
5992                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5993                         old_rd = NULL;
5994         }
5995
5996         atomic_inc(&rd->refcount);
5997         rq->rd = rd;
5998
5999         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6000         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6001                 set_rq_online(rq);
6002
6003         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6004
6005         if (old_rd)
6006                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6007 }
6008
6009 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6010 {
6011         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6012
6013         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6014                 goto out;
6015         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6016                 goto free_span;
6017         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
6018                 goto free_online;
6019         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6020                 goto free_dlo_mask;
6021
6022         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
6023         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
6024                 goto free_dlo_mask;
6025
6026         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6027                 goto free_rto_mask;
6028
6029         init_max_cpu_capacity(&rd->max_cpu_capacity);
6030         return 0;
6031
6032 free_rto_mask:
6033         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6034 free_dlo_mask:
6035         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
6036 free_online:
6037         free_cpumask_var(rd->online);
6038 free_span:
6039         free_cpumask_var(rd->span);
6040 out:
6041         return -ENOMEM;
6042 }
6043
6044 /*
6045  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
6046  * members (mimicking the global state we have today).
6047  */
6048 struct root_domain def_root_domain;
6049
6050 static void init_defrootdomain(void)
6051 {
6052         init_rootdomain(&def_root_domain);
6053
6054         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6055 }
6056
6057 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6058 {
6059         struct root_domain *rd;
6060
6061         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6062         if (!rd)
6063                 return NULL;
6064
6065         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6066                 kfree(rd);
6067                 return NULL;
6068         }
6069
6070         return rd;
6071 }
6072
6073 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
6074 {
6075         struct sched_group *tmp, *first;
6076
6077         if (!sg)
6078                 return;
6079
6080         first = sg;
6081         do {
6082                 tmp = sg->next;
6083
6084                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
6085                         kfree(sg->sgc);
6086
6087                 kfree(sg);
6088                 sg = tmp;
6089         } while (sg != first);
6090 }
6091
6092 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6093 {
6094         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6095
6096         /*
6097          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6098          * nuke them all.
6099          */
6100         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6101                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6102         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6103                 kfree(sd->groups->sgc);
6104                 kfree(sd->groups);
6105         }
6106         kfree(sd);
6107 }
6108
6109 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6110 {
6111         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6112 }
6113
6114 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6115 {
6116         for (; sd; sd = sd->parent)
6117                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6118 }
6119
6120 /*
6121  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6122  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6123  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6124  *
6125  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6126  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6127  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6128  */
6129 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6130 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6131 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6132 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6133 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6134 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6135 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_ea);
6136 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_scs);
6137
6138 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6139 {
6140         struct sched_domain *sd;
6141         struct sched_domain *busy_sd = NULL, *ea_sd = NULL;
6142         int id = cpu;
6143         int size = 1;
6144
6145         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6146         if (sd) {
6147                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6148                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6149                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6150         }
6151         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6152
6153         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6154         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6155         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6156
6157         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6158         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6159
6160         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6161         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6162
6163         for_each_domain(cpu, sd) {
6164                 if (sd->groups->sge)
6165                         ea_sd = sd;
6166                 else
6167                         break;
6168         }
6169         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_ea, cpu), ea_sd);
6170
6171         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_CAP_STATES);
6172         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_scs, cpu), sd);
6173 }
6174
6175 /*
6176  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6177  * hold the hotplug lock.
6178  */
6179 static void
6180 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6181 {
6182         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6183         struct sched_domain *tmp;
6184
6185         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6186         for (tmp = sd; tmp; ) {
6187                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6188                 if (!parent)
6189                         break;
6190
6191                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6192                         tmp->parent = parent->parent;
6193                         if (parent->parent)
6194                                 parent->parent->child = tmp;
6195                         /*
6196                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6197                          * degenerate parent; the spans match for this
6198                          * so the property transfers.
6199                          */
6200                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6201                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6202                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6203                 } else
6204                         tmp = tmp->parent;
6205         }
6206
6207         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6208                 tmp = sd;
6209                 sd = sd->parent;
6210                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6211                 if (sd)
6212                         sd->child = NULL;
6213         }
6214
6215         sched_domain_debug(sd, cpu);
6216
6217         rq_attach_root(rq, rd);
6218         tmp = rq->sd;
6219         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6220         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6221
6222         update_top_cache_domain(cpu);
6223 }
6224
6225 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6226 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6227 {
6228         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6229         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6230         return 1;
6231 }
6232
6233 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6234
6235 struct s_data {
6236         struct sched_domain ** __percpu sd;
6237         struct root_domain      *rd;
6238 };
6239
6240 enum s_alloc {
6241         sa_rootdomain,
6242         sa_sd,
6243         sa_sd_storage,
6244         sa_none,
6245 };
6246
6247 /*
6248  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6249  * domain traversal.
6250  *
6251  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6252  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6253  * range.
6254  *
6255  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6256  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6257  * cpu they're built on, so check that.
6258  *
6259  */
6260 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6261 {
6262         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6263         struct sd_data *sdd = sd->private;
6264         struct sched_domain *sibling;
6265         int i;
6266
6267         for_each_cpu(i, span) {
6268                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6269                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6270                         continue;
6271
6272                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6273         }
6274 }
6275
6276 /*
6277  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6278  * of this group that's also in the iteration mask.
6279  */
6280 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6281 {
6282         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6283 }
6284
6285 static int
6286 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6287 {
6288         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6289         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6290         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6291         struct sd_data *sdd = sd->private;
6292         struct sched_domain *sibling;
6293         int i;
6294
6295         cpumask_clear(covered);
6296
6297         for_each_cpu(i, span) {
6298                 struct cpumask *sg_span;
6299
6300                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6301                         continue;
6302
6303                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6304
6305                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6306                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6307                         continue;
6308
6309                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6310                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6311
6312                 if (!sg)
6313                         goto fail;
6314
6315                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6316                 if (sibling->child)
6317                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6318                 else
6319                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6320
6321                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6322
6323                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6324                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6325                         build_group_mask(sd, sg);
6326
6327                 /*
6328                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6329                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6330                  * die on a /0 trap.
6331                  */
6332                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6333                 sg->sgc->max_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6334
6335                 /*
6336                  * Make sure the first group of this domain contains the
6337                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6338                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6339                  */
6340                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6341                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6342                         groups = sg;
6343
6344                 if (!first)
6345                         first = sg;
6346                 if (last)
6347                         last->next = sg;
6348                 last = sg;
6349                 last->next = first;
6350         }
6351         sd->groups = groups;
6352
6353         return 0;
6354
6355 fail:
6356         free_sched_groups(first, 0);
6357
6358         return -ENOMEM;
6359 }
6360
6361 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6362 {
6363         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6364         struct sched_domain *child = sd->child;
6365
6366         if (child)
6367                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6368
6369         if (sg) {
6370                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6371                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6372                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6373         }
6374
6375         return cpu;
6376 }
6377
6378 /*
6379  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6380  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6381  * and ->cpu_capacity to 0.
6382  *
6383  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6384  */
6385 static int
6386 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6387 {
6388         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6389         struct sd_data *sdd = sd->private;
6390         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6391         struct cpumask *covered;
6392         int i;
6393
6394         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6395         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6396
6397         if (cpu != cpumask_first(span))
6398                 return 0;
6399
6400         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6401         covered = sched_domains_tmpmask;
6402
6403         cpumask_clear(covered);
6404
6405         for_each_cpu(i, span) {
6406                 struct sched_group *sg;
6407                 int group, j;
6408
6409                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6410                         continue;
6411
6412                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6413                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6414
6415                 for_each_cpu(j, span) {
6416                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6417                                 continue;
6418
6419                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6420                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6421                 }
6422
6423                 if (!first)
6424                         first = sg;
6425                 if (last)
6426                         last->next = sg;
6427                 last = sg;
6428         }
6429         last->next = first;
6430
6431         return 0;
6432 }
6433
6434 /*
6435  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6436  *
6437  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6438  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6439  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6440  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6441  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6442  * group having less cpu_capacity.
6443  */
6444 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6445 {
6446         struct sched_group *sg = sd->groups;
6447
6448         WARN_ON(!sg);
6449
6450         do {
6451                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6452                 sg = sg->next;
6453         } while (sg != sd->groups);
6454
6455         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6456                 return;
6457
6458         update_group_capacity(sd, cpu);
6459         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6460 }
6461
6462 /*
6463  * Check that the per-cpu provided sd energy data is consistent for all cpus
6464  * within the mask.
6465  */
6466 static inline void check_sched_energy_data(int cpu, sched_domain_energy_f fn,
6467                                            const struct cpumask *cpumask)
6468 {
6469         const struct sched_group_energy * const sge = fn(cpu);
6470         struct cpumask mask;
6471         int i;
6472
6473         if (cpumask_weight(cpumask) <= 1)
6474                 return;
6475
6476         cpumask_xor(&mask, cpumask, get_cpu_mask(cpu));
6477
6478         for_each_cpu(i, &mask) {
6479                 const struct sched_group_energy * const e = fn(i);
6480                 int y;
6481
6482                 BUG_ON(e->nr_idle_states != sge->nr_idle_states);
6483
6484                 for (y = 0; y < (e->nr_idle_states); y++) {
6485                         BUG_ON(e->idle_states[y].power !=
6486                                         sge->idle_states[y].power);
6487                 }
6488
6489                 BUG_ON(e->nr_cap_states != sge->nr_cap_states);
6490
6491                 for (y = 0; y < (e->nr_cap_states); y++) {
6492                         BUG_ON(e->cap_states[y].cap != sge->cap_states[y].cap);
6493                         BUG_ON(e->cap_states[y].power !=
6494                                         sge->cap_states[y].power);
6495                 }
6496         }
6497 }
6498
6499 static void init_sched_energy(int cpu, struct sched_domain *sd,
6500                               sched_domain_energy_f fn)
6501 {
6502         if (!(fn && fn(cpu)))
6503                 return;
6504
6505         if (cpu != group_balance_cpu(sd->groups))
6506                 return;
6507
6508         if (sd->child && !sd->child->groups->sge) {
6509                 pr_err("BUG: EAS setup broken for CPU%d\n", cpu);
6510 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6511                 pr_err("     energy data on %s but not on %s domain\n",
6512                         sd->name, sd->child->name);
6513 #endif
6514                 return;
6515         }
6516
6517         check_sched_energy_data(cpu, fn, sched_group_cpus(sd->groups));
6518
6519         sd->groups->sge = fn(cpu);
6520 }
6521
6522 /*
6523  * Initializers for schedule domains
6524  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6525  */
6526
6527 static int default_relax_domain_level = -1;
6528 int sched_domain_level_max;
6529
6530 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6531 {
6532         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6533                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6534
6535         return 1;
6536 }
6537 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6538
6539 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6540                                  struct sched_domain_attr *attr)
6541 {
6542         int request;
6543
6544         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6545                 if (default_relax_domain_level < 0)
6546                         return;
6547                 else
6548                         request = default_relax_domain_level;
6549         } else
6550                 request = attr->relax_domain_level;
6551         if (request < sd->level) {
6552                 /* turn off idle balance on this domain */
6553                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6554         } else {
6555                 /* turn on idle balance on this domain */
6556                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6557         }
6558 }
6559
6560 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6561 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6562
6563 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6564                                  const struct cpumask *cpu_map)
6565 {
6566         switch (what) {
6567         case sa_rootdomain:
6568                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6569                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6570         case sa_sd:
6571                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6572         case sa_sd_storage:
6573                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6574         case sa_none:
6575                 break;
6576         }
6577 }
6578
6579 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6580                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6581 {
6582         memset(d, 0, sizeof(*d));
6583
6584         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6585                 return sa_sd_storage;
6586         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6587         if (!d->sd)
6588                 return sa_sd_storage;
6589         d->rd = alloc_rootdomain();
6590         if (!d->rd)
6591                 return sa_sd;
6592         return sa_rootdomain;
6593 }
6594
6595 /*
6596  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6597  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6598  * will not free the data we're using.
6599  */
6600 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6601 {
6602         struct sd_data *sdd = sd->private;
6603
6604         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6605         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6606
6607         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6608                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6609
6610         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6611                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6612 }
6613
6614 #ifdef CONFIG_NUMA
6615 static int sched_domains_numa_levels;
6616 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6617 static int *sched_domains_numa_distance;
6618 int sched_max_numa_distance;
6619 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6620 static int sched_domains_curr_level;
6621 #endif
6622
6623 /*
6624  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6625  *
6626  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6627  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6628  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6629  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6630  * SD_SHARE_CAP_STATES    - describes shared capacity states
6631  *
6632  * Odd one out:
6633  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6634  */
6635 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6636         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6637          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6638          SD_NUMA |                      \
6639          SD_ASYM_PACKING |              \
6640          SD_SHARE_POWERDOMAIN |         \
6641          SD_SHARE_CAP_STATES)
6642
6643 static struct sched_domain *
6644 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6645 {
6646         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6647         int sd_weight, sd_flags = 0;
6648
6649 #ifdef CONFIG_NUMA
6650         /*
6651          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6652          */
6653         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6654 #endif
6655
6656         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6657
6658         if (tl->sd_flags)
6659                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6660         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6661                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6662                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6663
6664         *sd = (struct sched_domain){
6665                 .min_interval           = sd_weight,
6666                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6667                 .busy_factor            = 32,
6668                 .imbalance_pct          = 125,
6669
6670                 .cache_nice_tries       = 0,
6671                 .busy_idx               = 0,
6672                 .idle_idx               = 0,
6673                 .newidle_idx            = 0,
6674                 .wake_idx               = 0,
6675                 .forkexec_idx           = 0,
6676
6677                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6678                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6679                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6680                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6681                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6682                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6683                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6684                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6685                                         | 0*SD_SERIALIZE
6686                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6687                                         | 0*SD_NUMA
6688                                         | sd_flags
6689                                         ,
6690
6691                 .last_balance           = jiffies,
6692                 .balance_interval       = sd_weight,
6693                 .smt_gain               = 0,
6694                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6695                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6697                 .name                   = tl->name,
6698 #endif
6699         };
6700
6701         /*
6702          * Convert topological properties into behaviour.
6703          */
6704
6705         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6706                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6707                 sd->imbalance_pct = 110;
6708                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6709
6710         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6711                 sd->imbalance_pct = 117;
6712                 sd->cache_nice_tries = 1;
6713                 sd->busy_idx = 2;
6714
6715 #ifdef CONFIG_NUMA
6716         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6717                 sd->cache_nice_tries = 2;
6718                 sd->busy_idx = 3;
6719                 sd->idle_idx = 2;
6720
6721                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6722                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6723                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6724                                        SD_BALANCE_FORK |
6725                                        SD_WAKE_AFFINE);
6726                 }
6727
6728 #endif
6729         } else {
6730                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6731                 sd->cache_nice_tries = 1;
6732                 sd->busy_idx = 2;
6733                 sd->idle_idx = 1;
6734         }
6735
6736         sd->private = &tl->data;
6737
6738         return sd;
6739 }
6740
6741 /*
6742  * Topology list, bottom-up.
6743  */
6744 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6745 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6746         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6747 #endif
6748 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6749         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6750 #endif
6751         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6752         { NULL, },
6753 };
6754
6755 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6756         default_topology;
6757
6758 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6759         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6760
6761 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6762 {
6763         sched_domain_topology = tl;
6764 }
6765
6766 #ifdef CONFIG_NUMA
6767
6768 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6769 {
6770         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6771 }
6772
6773 static void sched_numa_warn(const char *str)
6774 {
6775         static int done = false;
6776         int i,j;
6777
6778         if (done)
6779                 return;
6780
6781         done = true;
6782
6783         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6784
6785         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6786                 printk(KERN_WARNING "  ");
6787                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6788                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6789                 printk(KERN_CONT "\n");
6790         }
6791         printk(KERN_WARNING "\n");
6792 }
6793
6794 bool find_numa_distance(int distance)
6795 {
6796         int i;
6797
6798         if (distance == node_distance(0, 0))
6799                 return true;
6800
6801         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6802                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6803                         return true;
6804         }
6805
6806         return false;
6807 }
6808
6809 /*
6810  * A system can have three types of NUMA topology:
6811  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6812  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6813  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6814  *
6815  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6816  * topology lies in whether communication between not directly
6817  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6818  * could run), or through backplane controllers. This affects
6819  * placement of programs.
6820  *
6821  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6822  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6823  *   is directly connected.
6824  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6825  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6826  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6827  */
6828 static void init_numa_topology_type(void)
6829 {
6830         int a, b, c, n;
6831
6832         n = sched_max_numa_distance;
6833
6834         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6835                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6836                 return;
6837         }
6838
6839         for_each_online_node(a) {
6840                 for_each_online_node(b) {
6841                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6842                         if (node_distance(a, b) < n)
6843                                 continue;
6844
6845                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6846                         for_each_online_node(c) {
6847                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6848                                     node_distance(b, c) < n) {
6849                                         sched_numa_topology_type =
6850                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6851                                         return;
6852                                 }
6853                         }
6854
6855                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6856                         return;
6857                 }
6858         }
6859 }
6860
6861 static void sched_init_numa(void)
6862 {
6863         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6864         struct sched_domain_topology_level *tl;
6865         int level = 0;
6866         int i, j, k;
6867
6868         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6869         if (!sched_domains_numa_distance)
6870                 return;
6871
6872         /*
6873          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6874          * unique distances in the node_distance() table.
6875          *
6876          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6877          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6878          */
6879         next_distance = curr_distance;
6880         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6881                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6882                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6883                                 int distance = node_distance(i, k);
6884
6885                                 if (distance > curr_distance &&
6886                                     (distance < next_distance ||
6887                                      next_distance == curr_distance))
6888                                         next_distance = distance;
6889
6890                                 /*
6891                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6892                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6893                                  * equally connected to A.
6894                                  */
6895                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6896                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6897
6898                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6899                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6900                         }
6901                         if (next_distance != curr_distance) {
6902                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6903                                 sched_domains_numa_levels = level;
6904                                 curr_distance = next_distance;
6905                         } else break;
6906                 }
6907
6908                 /*
6909                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6910                  */
6911                 if (!sched_debug())
6912                         break;
6913         }
6914
6915         if (!level)
6916                 return;
6917
6918         /*
6919          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6920          * identity distance node_distance(i,i).
6921          *
6922          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6923          * numbers.
6924          */
6925
6926         /*
6927          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6928          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6929          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6930          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6931          * in other functions.
6932          *
6933          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6934          */
6935         sched_domains_numa_levels = 0;
6936
6937         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6938         if (!sched_domains_numa_masks)
6939                 return;
6940
6941         /*
6942          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6943          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6944          */
6945         for (i = 0; i < level; i++) {
6946                 sched_domains_numa_masks[i] =
6947                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6948                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6949                         return;
6950
6951                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6952                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6953                         if (!mask)
6954                                 return;
6955
6956                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6957
6958                         for_each_node(k) {
6959                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6960                                         continue;
6961
6962                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6963                         }
6964                 }
6965         }
6966
6967         /* Compute default topology size */
6968         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6969
6970         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6971                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6972         if (!tl)
6973                 return;
6974
6975         /*
6976          * Copy the default topology bits..
6977          */
6978         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6979                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6980
6981         /*
6982          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6983          */
6984         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6985                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6986                         .mask = sd_numa_mask,
6987                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6988                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6989                         .numa_level = j,
6990                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6991                 };
6992         }
6993
6994         sched_domain_topology = tl;
6995
6996         sched_domains_numa_levels = level;
6997         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6998
6999         init_numa_topology_type();
7000 }
7001
7002 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
7003 {
7004         int i, j;
7005         int node = cpu_to_node(cpu);
7006
7007         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
7008                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7009                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
7010                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
7011                 }
7012         }
7013 }
7014
7015 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
7016 {
7017         int i, j;
7018         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
7019                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
7020                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
7021         }
7022 }
7023
7024 /*
7025  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
7026  * are onlined.
7027  */
7028 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
7029                                            unsigned long action,
7030                                            void *hcpu)
7031 {
7032         int cpu = (long)hcpu;
7033
7034         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7035         case CPU_ONLINE:
7036                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7037                 break;
7038
7039         case CPU_DEAD:
7040                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7041                 break;
7042
7043         default:
7044                 return NOTIFY_DONE;
7045         }
7046
7047         return NOTIFY_OK;
7048 }
7049 #else
7050 static inline void sched_init_numa(void)
7051 {
7052 }
7053
7054 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
7055                                            unsigned long action,
7056                                            void *hcpu)
7057 {
7058         return 0;
7059 }
7060 #endif /* CONFIG_NUMA */
7061
7062 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7063 {
7064         struct sched_domain_topology_level *tl;
7065         int j;
7066
7067         for_each_sd_topology(tl) {
7068                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7069
7070                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7071                 if (!sdd->sd)
7072                         return -ENOMEM;
7073
7074                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7075                 if (!sdd->sg)
7076                         return -ENOMEM;
7077
7078                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
7079                 if (!sdd->sgc)
7080                         return -ENOMEM;
7081
7082                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7083                         struct sched_domain *sd;
7084                         struct sched_group *sg;
7085                         struct sched_group_capacity *sgc;
7086
7087                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7088                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7089                         if (!sd)
7090                                 return -ENOMEM;
7091
7092                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7093
7094                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7095                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7096                         if (!sg)
7097                                 return -ENOMEM;
7098
7099                         sg->next = sg;
7100
7101                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7102
7103                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
7104                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7105                         if (!sgc)
7106                                 return -ENOMEM;
7107
7108                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
7109                 }
7110         }
7111
7112         return 0;
7113 }
7114
7115 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7116 {
7117         struct sched_domain_topology_level *tl;
7118         int j;
7119
7120         for_each_sd_topology(tl) {
7121                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7122
7123                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7124                         struct sched_domain *sd;
7125
7126                         if (sdd->sd) {
7127                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7128                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7129                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7130                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7131                         }
7132
7133                         if (sdd->sg)
7134                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7135                         if (sdd->sgc)
7136                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7137                 }
7138                 free_percpu(sdd->sd);
7139                 sdd->sd = NULL;
7140                 free_percpu(sdd->sg);
7141                 sdd->sg = NULL;
7142                 free_percpu(sdd->sgc);
7143                 sdd->sgc = NULL;
7144         }
7145 }
7146
7147 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7148                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7149                 struct sched_domain *child, int cpu)
7150 {
7151         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
7152         if (!sd)
7153                 return child;
7154
7155         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7156         if (child) {
7157                 sd->level = child->level + 1;
7158                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7159                 child->parent = sd;
7160                 sd->child = child;
7161
7162                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7163                                     sched_domain_span(sd))) {
7164                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7165 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7166                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7167                                         child->name, sd->name);
7168 #endif
7169                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7170                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7171                                    sched_domain_span(sd),
7172                                    sched_domain_span(child));
7173                 }
7174
7175         }
7176         set_domain_attribute(sd, attr);
7177
7178         return sd;
7179 }
7180
7181 /*
7182  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7183  * to the individual cpus
7184  */
7185 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7186                                struct sched_domain_attr *attr)
7187 {
7188         enum s_alloc alloc_state;
7189         struct sched_domain *sd;
7190         struct s_data d;
7191         struct rq *rq = NULL;
7192         int i, ret = -ENOMEM;
7193
7194         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7195         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7196                 goto error;
7197
7198         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7199         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7200                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7201
7202                 sd = NULL;
7203                 for_each_sd_topology(tl) {
7204                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7205                         if (tl == sched_domain_topology)
7206                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7207                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7208                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7209                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7210                                 break;
7211                 }
7212         }
7213
7214         /* Build the groups for the domains */
7215         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7216                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7217                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7218                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7219                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7220                                         goto error;
7221                         } else {
7222                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7223                                         goto error;
7224                         }
7225                 }
7226         }
7227
7228         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7229         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7230                 struct sched_domain_topology_level *tl = sched_domain_topology;
7231
7232                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7233                         continue;
7234
7235                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent, tl++) {
7236                         init_sched_energy(i, sd, tl->energy);
7237                         claim_allocations(i, sd);
7238                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7239                 }
7240         }
7241
7242         /* Attach the domains */
7243         rcu_read_lock();
7244         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7245                 rq = cpu_rq(i);
7246                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7247                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7248         }
7249         rcu_read_unlock();
7250
7251         ret = 0;
7252 error:
7253         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7254         return ret;
7255 }
7256
7257 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7258 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7259 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7260                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7261
7262 /*
7263  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7264  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7265  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7266  */
7267 static cpumask_var_t fallback_doms;
7268
7269 /*
7270  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7271  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7272  * or 0 if it stayed the same.
7273  */
7274 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7275 {
7276         return 0;
7277 }
7278
7279 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7280 {
7281         int i;
7282         cpumask_var_t *doms;
7283
7284         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7285         if (!doms)
7286                 return NULL;
7287         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7288                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7289                         free_sched_domains(doms, i);
7290                         return NULL;
7291                 }
7292         }
7293         return doms;
7294 }
7295
7296 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7297 {
7298         unsigned int i;
7299         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7300                 free_cpumask_var(doms[i]);
7301         kfree(doms);
7302 }
7303
7304 /*
7305  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7306  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7307  * exclude other special cases in the future.
7308  */
7309 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7310 {
7311         int err;
7312
7313         arch_update_cpu_topology();
7314         ndoms_cur = 1;
7315         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7316         if (!doms_cur)
7317                 doms_cur = &fallback_doms;
7318         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7319         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7320         register_sched_domain_sysctl();
7321
7322         return err;
7323 }
7324
7325 /*
7326  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7327  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7328  */
7329 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7330 {
7331         int i;
7332
7333         rcu_read_lock();
7334         for_each_cpu(i, cpu_map)
7335                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7336         rcu_read_unlock();
7337 }
7338
7339 /* handle null as "default" */
7340 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7341                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7342 {
7343         struct sched_domain_attr tmp;
7344
7345         /* fast path */
7346         if (!new && !cur)
7347                 return 1;
7348
7349         tmp = SD_ATTR_INIT;
7350         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7351                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7352                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7353 }
7354
7355 /*
7356  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7357  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7358  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7359  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7360  *
7361  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7362  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7363  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7364  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7365  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7366  * it as it is.
7367  *
7368  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7369  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7370  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7371  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7372  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7373  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7374  *
7375  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7376  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7377  * and it will not create the default domain.
7378  *
7379  * Call with hotplug lock held
7380  */
7381 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7382                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7383 {
7384         int i, j, n;
7385         int new_topology;
7386
7387         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7388
7389         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7390         unregister_sched_domain_sysctl();
7391
7392         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7393         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7394
7395         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7396
7397         /* Destroy deleted domains */
7398         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7399                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7400                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7401                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7402                                 goto match1;
7403                 }
7404                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7405                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7406 match1:
7407                 ;
7408         }
7409
7410         n = ndoms_cur;
7411         if (doms_new == NULL) {
7412                 n = 0;
7413                 doms_new = &fallback_doms;
7414                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7415                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7416         }
7417
7418         /* Build new domains */
7419         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7420                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7421                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7422                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7423                                 goto match2;
7424                 }
7425                 /* no match - add a new doms_new */
7426                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7427 match2:
7428                 ;
7429         }
7430
7431         /* Remember the new sched domains */
7432         if (doms_cur != &fallback_doms)
7433                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7434         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7435         doms_cur = doms_new;
7436         dattr_cur = dattr_new;
7437         ndoms_cur = ndoms_new;
7438
7439         register_sched_domain_sysctl();
7440
7441         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7442 }
7443
7444 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7445
7446 /*
7447  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7448  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7449  * around partition_sched_domains().
7450  *
7451  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7452  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7453  */
7454 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7455                              void *hcpu)
7456 {
7457         switch (action) {
7458         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7459         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7460
7461                 /*
7462                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7463                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7464                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7465                  * domain, ignoring cpusets.
7466                  */
7467                 num_cpus_frozen--;
7468                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7469                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7470                         break;
7471                 }
7472
7473                 /*
7474                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7475                  * restore the original sched domains by considering the
7476                  * cpuset configurations.
7477                  */
7478
7479         case CPU_ONLINE:
7480                 cpuset_update_active_cpus(true);
7481                 break;
7482         default:
7483                 return NOTIFY_DONE;
7484         }
7485         return NOTIFY_OK;
7486 }
7487
7488 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7489                                void *hcpu)
7490 {
7491         unsigned long flags;
7492         long cpu = (long)hcpu;
7493         struct dl_bw *dl_b;
7494         bool overflow;
7495         int cpus;
7496
7497         switch (action) {
7498         case CPU_DOWN_PREPARE:
7499                 rcu_read_lock_sched();
7500                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7501
7502                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7503                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7504                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7505                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7506
7507                 rcu_read_unlock_sched();
7508
7509                 if (overflow)
7510                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7511                 cpuset_update_active_cpus(false);
7512                 break;
7513         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7514                 num_cpus_frozen++;
7515                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7516                 break;
7517         default:
7518                 return NOTIFY_DONE;
7519         }
7520         return NOTIFY_OK;
7521 }
7522
7523 void __init sched_init_smp(void)
7524 {
7525         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7526
7527         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7528         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7529
7530         sched_init_numa();
7531
7532         /*
7533          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7534          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7535          * happen.
7536          */
7537         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7538         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7539         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7540         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7541                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7542         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7543
7544         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7545         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7546         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7547
7548         init_hrtick();
7549
7550         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7551         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7552                 BUG();
7553         sched_init_granularity();
7554         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7555
7556         init_sched_rt_class();
7557         init_sched_dl_class();
7558 }
7559 #else
7560 void __init sched_init_smp(void)
7561 {
7562         sched_init_granularity();
7563 }
7564 #endif /* CONFIG_SMP */
7565
7566 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7567 {
7568         return in_lock_functions(addr) ||
7569                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7570                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7571 }
7572
7573 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7574 /*
7575  * Default task group.
7576  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7577  */
7578 struct task_group root_task_group;
7579 LIST_HEAD(task_groups);
7580 #endif
7581
7582 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7583
7584 void __init sched_init(void)
7585 {
7586         int i, j;
7587         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7588
7589 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7590         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7591 #endif
7592 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7593         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7594 #endif
7595         if (alloc_size) {
7596                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7597
7598 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7599                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7600                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7601
7602                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7603                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7604
7605 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7606 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7607                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7608                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7609
7610                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7611                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7612
7613 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7614         }
7615 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7616         for_each_possible_cpu(i) {
7617                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7618                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7619         }
7620 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7621
7622         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7623                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7624         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7625                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7626
7627 #ifdef CONFIG_SMP
7628         init_defrootdomain();
7629 #endif
7630
7631 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7632         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7633                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7634 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7635
7636 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7637         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7638         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7639         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7640         autogroup_init(&init_task);
7641
7642 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7643
7644         for_each_possible_cpu(i) {
7645                 struct rq *rq;
7646
7647                 rq = cpu_rq(i);
7648                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7649                 rq->nr_running = 0;
7650                 rq->calc_load_active = 0;
7651                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7652                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7653                 init_rt_rq(&rq->rt);
7654                 init_dl_rq(&rq->dl);
7655 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7656                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7657                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7658                 /*
7659                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7660                  *
7661                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7662                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7663                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7664                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7665                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7666                  * (se->load.weight).
7667                  *
7668                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7669                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7670                  * then A0's share of the cpu resource is:
7671                  *
7672                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7673                  *
7674                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7675                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7676                  */
7677                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7678                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7679 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7680
7681                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7682 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7683                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7684 #endif
7685
7686                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7687                         rq->cpu_load[j] = 0;
7688
7689                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7690
7691 #ifdef CONFIG_SMP
7692                 rq->sd = NULL;
7693                 rq->rd = NULL;
7694                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7695                 rq->balance_callback = NULL;
7696                 rq->active_balance = 0;
7697                 rq->next_balance = jiffies;
7698                 rq->push_cpu = 0;
7699                 rq->cpu = i;
7700                 rq->online = 0;
7701                 rq->idle_stamp = 0;
7702                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7703                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7704
7705                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7706
7707                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7708 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7709                 rq->nohz_flags = 0;
7710 #endif
7711 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7712                 rq->last_sched_tick = 0;
7713 #endif
7714 #endif
7715                 init_rq_hrtick(rq);
7716                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7717         }
7718
7719         set_load_weight(&init_task);
7720
7721 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7722         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7723 #endif
7724
7725         /*
7726          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7727          */
7728         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7729         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7730
7731         /*
7732          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7733          */
7734         current->sched_class = &fair_sched_class;
7735
7736         /*
7737          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7738          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7739          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7740          * when this runqueue becomes "idle".
7741          */
7742         init_idle(current, smp_processor_id());
7743
7744         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7745
7746 #ifdef CONFIG_SMP
7747         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7748         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7749         if (cpu_isolated_map == NULL)
7750                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7751         idle_thread_set_boot_cpu();
7752         set_cpu_rq_start_time();
7753 #endif
7754         init_sched_fair_class();
7755
7756         scheduler_running = 1;
7757 }
7758
7759 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7760 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7761 {
7762         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7763
7764         return (nested == preempt_offset);
7765 }
7766
7767 static int __might_sleep_init_called;
7768 int __init __might_sleep_init(void)
7769 {
7770         __might_sleep_init_called = 1;
7771         return 0;
7772 }
7773 early_initcall(__might_sleep_init);
7774
7775 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7776 {
7777         /*
7778          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7779          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7780          * otherwise we will destroy state.
7781          */
7782         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7783                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7784                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7785                         current->state,
7786                         (void *)current->task_state_change,
7787                         (void *)current->task_state_change);
7788
7789         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7790 }
7791 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7792
7793 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7794 {
7795         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7796
7797         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7798         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7799              !is_idle_task(current)) || oops_in_progress)
7800                 return;
7801         if (system_state != SYSTEM_RUNNING &&
7802             (!__might_sleep_init_called || system_state != SYSTEM_BOOTING))
7803                 return;
7804         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7805                 return;
7806         prev_jiffy = jiffies;
7807
7808         printk(KERN_ERR
7809                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7810                         file, line);
7811         printk(KERN_ERR
7812                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7813                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7814                         current->pid, current->comm);
7815
7816         if (task_stack_end_corrupted(current))
7817                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7818
7819         debug_show_held_locks(current);
7820         if (irqs_disabled())
7821                 print_irqtrace_events(current);
7822 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7823         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7824                 pr_err("Preemption disabled at:");
7825                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7826                 pr_cont("\n");
7827         }
7828 #endif
7829         dump_stack();
7830 }
7831 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7832 #endif
7833
7834 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7835 void normalize_rt_tasks(void)
7836 {
7837         struct task_struct *g, *p;
7838         struct sched_attr attr = {
7839                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7840         };
7841
7842         read_lock(&tasklist_lock);
7843         for_each_process_thread(g, p) {
7844                 /*
7845                  * Only normalize user tasks:
7846                  */
7847                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7848                         continue;
7849
7850                 p->se.exec_start                = 0;
7851 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7852                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7853                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7854                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7855 #endif
7856
7857                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7858                         /*
7859                          * Renice negative nice level userspace
7860                          * tasks back to 0:
7861                          */
7862                         if (task_nice(p) < 0)
7863                                 set_user_nice(p, 0);
7864                         continue;
7865                 }
7866
7867                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7868         }
7869         read_unlock(&tasklist_lock);
7870 }
7871
7872 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7873
7874 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7875 /*
7876  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7877  *
7878  * They can only be called when the whole system has been
7879  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7880  * activity can take place. Using them for anything else would
7881  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7882  * under any other configuration.
7883  */
7884
7885 /**
7886  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7887  * @cpu: the processor in question.
7888  *
7889  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7890  *
7891  * Return: The current task for @cpu.
7892  */
7893 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7894 {
7895         return cpu_curr(cpu);
7896 }
7897
7898 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7899
7900 #ifdef CONFIG_IA64
7901 /**
7902  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7903  * @cpu: the processor in question.
7904  * @p: the task pointer to set.
7905  *
7906  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7907  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7908  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7909  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7910  * and caller must save the original value of the current task (see
7911  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7912  * re-starting the system.
7913  *
7914  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7915  */
7916 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7917 {
7918         cpu_curr(cpu) = p;
7919 }
7920
7921 #endif
7922
7923 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7924 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7925 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7926
7927 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7928 {
7929         free_fair_sched_group(tg);
7930         free_rt_sched_group(tg);
7931         autogroup_free(tg);
7932         kfree(tg);
7933 }
7934
7935 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7936 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7937 {
7938         struct task_group *tg;
7939
7940         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7941         if (!tg)
7942                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7943
7944         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7945                 goto err;
7946
7947         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7948                 goto err;
7949
7950         return tg;
7951
7952 err:
7953         sched_free_group(tg);
7954         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7955 }
7956
7957 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7958 {
7959         unsigned long flags;
7960
7961         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7962         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7963
7964         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7965
7966         tg->parent = parent;
7967         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7968         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7969         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7970 }
7971
7972 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7973 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7974 {
7975         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7976         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7977 }
7978
7979 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7980 {
7981         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7982         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7983 }
7984
7985 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7986 {
7987         unsigned long flags;
7988         int i;
7989
7990         /* end participation in shares distribution */
7991         for_each_possible_cpu(i)
7992                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7993
7994         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7995         list_del_rcu(&tg->list);
7996         list_del_rcu(&tg->siblings);
7997         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7998 }
7999
8000 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8001  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8002  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8003  *      reflect its new group.
8004  */
8005 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8006 {
8007         struct task_group *tg;
8008         int queued, running;
8009         unsigned long flags;
8010         struct rq *rq;
8011
8012         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8013
8014         running = task_current(rq, tsk);
8015         queued = task_on_rq_queued(tsk);
8016
8017         if (queued)
8018                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
8019         if (unlikely(running))
8020                 put_prev_task(rq, tsk);
8021
8022         /*
8023          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
8024          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
8025          * to prevent lockdep warnings.
8026          */
8027         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
8028                           struct task_group, css);
8029         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
8030         tsk->sched_task_group = tg;
8031
8032 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8033         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8034                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
8035         else
8036 #endif
8037                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8038
8039         if (unlikely(running))
8040                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8041         if (queued)
8042                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
8043
8044         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8045 }
8046 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8047
8048 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8049 /*
8050  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8051  */
8052 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8053
8054 /* Must be called with tasklist_lock held */
8055 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8056 {
8057         struct task_struct *g, *p;
8058
8059         /*
8060          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
8061          */
8062         if (task_group_is_autogroup(tg))
8063                 return 0;
8064
8065         for_each_process_thread(g, p) {
8066                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
8067                         return 1;
8068         }
8069
8070         return 0;
8071 }
8072
8073 struct rt_schedulable_data {
8074         struct task_group *tg;
8075         u64 rt_period;
8076         u64 rt_runtime;
8077 };
8078
8079 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8080 {
8081         struct rt_schedulable_data *d = data;
8082         struct task_group *child;
8083         unsigned long total, sum = 0;
8084         u64 period, runtime;
8085
8086         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8087         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8088
8089         if (tg == d->tg) {
8090                 period = d->rt_period;
8091                 runtime = d->rt_runtime;
8092         }
8093
8094         /*
8095          * Cannot have more runtime than the period.
8096          */
8097         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8098                 return -EINVAL;
8099
8100         /*
8101          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8102          */
8103         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8104                 return -EBUSY;
8105
8106         total = to_ratio(period, runtime);
8107
8108         /*
8109          * Nobody can have more than the global setting allows.
8110          */
8111         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8112                 return -EINVAL;
8113
8114         /*
8115          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8116          */
8117         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8118                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8119                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8120
8121                 if (child == d->tg) {
8122                         period = d->rt_period;
8123                         runtime = d->rt_runtime;
8124                 }
8125
8126                 sum += to_ratio(period, runtime);
8127         }
8128
8129         if (sum > total)
8130                 return -EINVAL;
8131
8132         return 0;
8133 }
8134
8135 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8136 {
8137         int ret;
8138
8139         struct rt_schedulable_data data = {
8140                 .tg = tg,
8141                 .rt_period = period,
8142                 .rt_runtime = runtime,
8143         };
8144
8145         rcu_read_lock();
8146         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8147         rcu_read_unlock();
8148
8149         return ret;
8150 }
8151
8152 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8153                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8154 {
8155         int i, err = 0;
8156
8157         /*
8158          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8159          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8160          */
8161         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8162                 return -EINVAL;
8163
8164         /* No period doesn't make any sense. */
8165         if (rt_period == 0)
8166                 return -EINVAL;
8167
8168         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8169         read_lock(&tasklist_lock);
8170         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8171         if (err)
8172                 goto unlock;
8173
8174         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8175         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8176         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8177
8178         for_each_possible_cpu(i) {
8179                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8180
8181                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8182                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8183                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8184         }
8185         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8186 unlock:
8187         read_unlock(&tasklist_lock);
8188         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8189
8190         return err;
8191 }
8192
8193 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8194 {
8195         u64 rt_runtime, rt_period;
8196
8197         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8198         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8199         if (rt_runtime_us < 0)
8200                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8201
8202         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8203 }
8204
8205 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8206 {
8207         u64 rt_runtime_us;
8208
8209         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8210                 return -1;
8211
8212         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8213         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8214         return rt_runtime_us;
8215 }
8216
8217 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8218 {
8219         u64 rt_runtime, rt_period;
8220
8221         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8222         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8223
8224         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8225 }
8226
8227 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8228 {
8229         u64 rt_period_us;
8230
8231         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8232         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8233         return rt_period_us;
8234 }
8235 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8236
8237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8238 static int sched_rt_global_constraints(void)
8239 {
8240         int ret = 0;
8241
8242         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8243         read_lock(&tasklist_lock);
8244         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8245         read_unlock(&tasklist_lock);
8246         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8247
8248         return ret;
8249 }
8250
8251 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8252 {
8253         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8254         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8255                 return 0;
8256
8257         return 1;
8258 }
8259
8260 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8261 static int sched_rt_global_constraints(void)
8262 {
8263         unsigned long flags;
8264         int i, ret = 0;
8265
8266         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8267         for_each_possible_cpu(i) {
8268                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8269
8270                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8271                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8272                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8273         }
8274         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8275
8276         return ret;
8277 }
8278 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8279
8280 static int sched_dl_global_validate(void)
8281 {
8282         u64 runtime = global_rt_runtime();
8283         u64 period = global_rt_period();
8284         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8285         struct dl_bw *dl_b;
8286         int cpu, ret = 0;
8287         unsigned long flags;
8288
8289         /*
8290          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8291          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8292          * any of the root_domains.
8293          *
8294          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8295          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8296          * solutions is welcome!
8297          */
8298         for_each_possible_cpu(cpu) {
8299                 rcu_read_lock_sched();
8300                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8301
8302                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8303                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8304                         ret = -EBUSY;
8305                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8306
8307                 rcu_read_unlock_sched();
8308
8309                 if (ret)
8310                         break;
8311         }
8312
8313         return ret;
8314 }
8315
8316 static void sched_dl_do_global(void)
8317 {
8318         u64 new_bw = -1;
8319         struct dl_bw *dl_b;
8320         int cpu;
8321         unsigned long flags;
8322
8323         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8324         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8325
8326         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8327                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8328
8329         /*
8330          * FIXME: As above...
8331          */
8332         for_each_possible_cpu(cpu) {
8333                 rcu_read_lock_sched();
8334                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8335
8336                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8337                 dl_b->bw = new_bw;
8338                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8339
8340                 rcu_read_unlock_sched();
8341         }
8342 }
8343
8344 static int sched_rt_global_validate(void)
8345 {
8346         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8347                 return -EINVAL;
8348
8349         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8350                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8351                 return -EINVAL;
8352
8353         return 0;
8354 }
8355
8356 static void sched_rt_do_global(void)
8357 {
8358         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8359         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8360 }
8361
8362 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8363                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8364                 loff_t *ppos)
8365 {
8366         int old_period, old_runtime;
8367         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8368         int ret;
8369
8370         mutex_lock(&mutex);
8371         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8372         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8373
8374         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8375
8376         if (!ret && write) {
8377                 ret = sched_rt_global_validate();
8378                 if (ret)
8379                         goto undo;
8380
8381                 ret = sched_dl_global_validate();
8382                 if (ret)
8383                         goto undo;
8384
8385                 ret = sched_rt_global_constraints();
8386                 if (ret)
8387                         goto undo;
8388
8389                 sched_rt_do_global();
8390                 sched_dl_do_global();
8391         }
8392         if (0) {
8393 undo:
8394                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8395                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8396         }
8397         mutex_unlock(&mutex);
8398
8399         return ret;
8400 }
8401
8402 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8403                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8404                 loff_t *ppos)
8405 {
8406         int ret;
8407         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8408
8409         mutex_lock(&mutex);
8410         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8411         /* make sure that internally we keep jiffies */
8412         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8413         if (!ret && write) {
8414                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8415                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8416         }
8417         mutex_unlock(&mutex);
8418         return ret;
8419 }
8420
8421 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8422
8423 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8424 {
8425         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8426 }
8427
8428 static struct cgroup_subsys_state *
8429 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8430 {
8431         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8432         struct task_group *tg;
8433
8434         if (!parent) {
8435                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8436                 return &root_task_group.css;
8437         }
8438
8439         tg = sched_create_group(parent);
8440         if (IS_ERR(tg))
8441                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8442
8443         sched_online_group(tg, parent);
8444
8445         return &tg->css;
8446 }
8447
8448 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8449 {
8450         struct task_group *tg = css_tg(css);
8451
8452         sched_offline_group(tg);
8453 }
8454
8455 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8456 {
8457         struct task_group *tg = css_tg(css);
8458
8459         /*
8460          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8461          */
8462         sched_free_group(tg);
8463 }
8464
8465 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8466 {
8467         sched_move_task(task);
8468 }
8469
8470 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8471 {
8472         struct task_struct *task;
8473         struct cgroup_subsys_state *css;
8474
8475         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8476 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8477                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8478                         return -EINVAL;
8479 #else
8480                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8481                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8482                         return -EINVAL;
8483 #endif
8484         }
8485         return 0;
8486 }
8487
8488 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8489 {
8490         struct task_struct *task;
8491         struct cgroup_subsys_state *css;
8492
8493         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8494                 sched_move_task(task);
8495 }
8496
8497 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8498 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8499                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8500 {
8501         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8502 }
8503
8504 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8505                                struct cftype *cft)
8506 {
8507         struct task_group *tg = css_tg(css);
8508
8509         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8510 }
8511
8512 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8513 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8514
8515 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8516 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8517
8518 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8519
8520 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8521 {
8522         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8523         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8524
8525         if (tg == &root_task_group)
8526                 return -EINVAL;
8527
8528         /*
8529          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8530          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8531          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8532          */
8533         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8534                 return -EINVAL;
8535
8536         /*
8537          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8538          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8539          * feasibility.
8540          */
8541         if (period > max_cfs_quota_period)
8542                 return -EINVAL;
8543
8544         /*
8545          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8546          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8547          */
8548         get_online_cpus();
8549         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8550         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8551         if (ret)
8552                 goto out_unlock;
8553
8554         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8555         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8556         /*
8557          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8558          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8559          */
8560         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8561                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8562         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8563         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8564         cfs_b->quota = quota;
8565
8566         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8567         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8568         if (runtime_enabled)
8569                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8570         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8571
8572         for_each_online_cpu(i) {
8573                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8574                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8575
8576                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8577                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8578                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8579
8580                 if (cfs_rq->throttled)
8581                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8582                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8583         }
8584         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8585                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8586 out_unlock:
8587         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8588         put_online_cpus();
8589
8590         return ret;
8591 }
8592
8593 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8594 {
8595         u64 quota, period;
8596
8597         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8598         if (cfs_quota_us < 0)
8599                 quota = RUNTIME_INF;
8600         else
8601                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8602
8603         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8604 }
8605
8606 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8607 {
8608         u64 quota_us;
8609
8610         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8611                 return -1;
8612
8613         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8614         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8615
8616         return quota_us;
8617 }
8618
8619 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8620 {
8621         u64 quota, period;
8622
8623         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8624         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8625
8626         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8627 }
8628
8629 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8630 {
8631         u64 cfs_period_us;
8632
8633         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8634         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8635
8636         return cfs_period_us;
8637 }
8638
8639 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8640                                   struct cftype *cft)
8641 {
8642         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8643 }
8644
8645 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8646                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8647 {
8648         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8649 }
8650
8651 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8652                                    struct cftype *cft)
8653 {
8654         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8655 }
8656
8657 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8658                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8659 {
8660         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8661 }
8662
8663 struct cfs_schedulable_data {
8664         struct task_group *tg;
8665         u64 period, quota;
8666 };
8667
8668 /*
8669  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8670  * note: units are usecs
8671  */
8672 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8673                                struct cfs_schedulable_data *d)
8674 {
8675         u64 quota, period;
8676
8677         if (tg == d->tg) {
8678                 period = d->period;
8679                 quota = d->quota;
8680         } else {
8681                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8682                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8683         }
8684
8685         /* note: these should typically be equivalent */
8686         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8687                 return RUNTIME_INF;
8688
8689         return to_ratio(period, quota);
8690 }
8691
8692 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8693 {
8694         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8695         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8696         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8697
8698         if (!tg->parent) {
8699                 quota = RUNTIME_INF;
8700         } else {
8701                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8702
8703                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8704                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8705
8706                 /*
8707                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8708                  * limit is set
8709                  */
8710                 if (quota == RUNTIME_INF)
8711                         quota = parent_quota;
8712                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8713                         return -EINVAL;
8714         }
8715         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8716
8717         return 0;
8718 }
8719
8720 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8721 {
8722         int ret;
8723         struct cfs_schedulable_data data = {
8724                 .tg = tg,
8725                 .period = period,
8726                 .quota = quota,
8727         };
8728
8729         if (quota != RUNTIME_INF) {
8730                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8731                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8732         }
8733
8734         rcu_read_lock();
8735         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8736         rcu_read_unlock();
8737
8738         return ret;
8739 }
8740
8741 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8742 {
8743         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8744         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8745
8746         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8747         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8748         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8749
8750         return 0;
8751 }
8752 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8753 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8754
8755 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8756 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8757                                 struct cftype *cft, s64 val)
8758 {
8759         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8760 }
8761
8762 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8763                                struct cftype *cft)
8764 {
8765         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8766 }
8767
8768 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8769                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8770 {
8771         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8772 }
8773
8774 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8775                                    struct cftype *cft)
8776 {
8777         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8778 }
8779 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8780
8781 static struct cftype cpu_files[] = {
8782 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8783         {
8784                 .name = "shares",
8785                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8786                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8787         },
8788 #endif
8789 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8790         {
8791                 .name = "cfs_quota_us",
8792                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8793                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8794         },
8795         {
8796                 .name = "cfs_period_us",
8797                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8798                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8799         },
8800         {
8801                 .name = "stat",
8802                 .seq_show = cpu_stats_show,
8803         },
8804 #endif
8805 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8806         {
8807                 .name = "rt_runtime_us",
8808                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8809                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8810         },
8811         {
8812                 .name = "rt_period_us",
8813                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8814                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8815         },
8816 #endif
8817         { }     /* terminate */
8818 };
8819
8820 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8821         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8822         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8823         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8824         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8825         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8826         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8827         .allow_attach   = subsys_cgroup_allow_attach,
8828         .legacy_cftypes = cpu_files,
8829         .early_init     = 1,
8830 };
8831
8832 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8833
8834 void dump_cpu_task(int cpu)
8835 {
8836         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8837         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8838 }