DEBUG: sched: add energy procfs interface
[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 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2772 {
2773         struct rq *rq = this_rq();
2774         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2775         *load = rq->load.weight;
2776 }
2777
2778 #ifdef CONFIG_SMP
2779
2780 /*
2781  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2782  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2783  */
2784 void sched_exec(void)
2785 {
2786         struct task_struct *p = current;
2787         unsigned long flags;
2788         int dest_cpu;
2789
2790         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2791         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2792         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2793                 goto unlock;
2794
2795         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2796                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2797
2798                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2799                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2800                 return;
2801         }
2802 unlock:
2803         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2804 }
2805
2806 #endif
2807
2808 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2809 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2810
2811 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2812 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2813
2814 /*
2815  * Return accounted runtime for the task.
2816  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2817  * pending runtime that have not been accounted yet.
2818  */
2819 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2820 {
2821         unsigned long flags;
2822         struct rq *rq;
2823         u64 ns;
2824
2825 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2826         /*
2827          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2828          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2829          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2830          *
2831          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2832          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2833          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2834          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2835          * been accounted, so we're correct here as well.
2836          */
2837         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2838                 return p->se.sum_exec_runtime;
2839 #endif
2840
2841         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2842         /*
2843          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2844          * project cycles that may never be accounted to this
2845          * thread, breaking clock_gettime().
2846          */
2847         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2848                 update_rq_clock(rq);
2849                 p->sched_class->update_curr(rq);
2850         }
2851         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2852         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2853
2854         return ns;
2855 }
2856
2857 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHED
2858 static unsigned long sum_capacity_reqs(unsigned long cfs_cap,
2859                                        struct sched_capacity_reqs *scr)
2860 {
2861         unsigned long total = cfs_cap + scr->rt;
2862
2863         total = total * capacity_margin;
2864         total /= SCHED_CAPACITY_SCALE;
2865         total += scr->dl;
2866         return total;
2867 }
2868
2869 static void sched_freq_tick(int cpu)
2870 {
2871         struct sched_capacity_reqs *scr;
2872         unsigned long capacity_orig, capacity_curr;
2873
2874         if (!sched_freq())
2875                 return;
2876
2877         capacity_orig = capacity_orig_of(cpu);
2878         capacity_curr = capacity_curr_of(cpu);
2879         if (capacity_curr == capacity_orig)
2880                 return;
2881
2882         /*
2883          * To make free room for a task that is building up its "real"
2884          * utilization and to harm its performance the least, request
2885          * a jump to max OPP as soon as the margin of free capacity is
2886          * impacted (specified by capacity_margin).
2887          */
2888         scr = &per_cpu(cpu_sched_capacity_reqs, cpu);
2889         if (capacity_curr < sum_capacity_reqs(cpu_util(cpu), scr))
2890                 set_cfs_cpu_capacity(cpu, true, capacity_max);
2891 }
2892 #else
2893 static inline void sched_freq_tick(int cpu) { }
2894 #endif
2895
2896 /*
2897  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2898  * We call it with interrupts disabled.
2899  */
2900 void scheduler_tick(void)
2901 {
2902         int cpu = smp_processor_id();
2903         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2904         struct task_struct *curr = rq->curr;
2905
2906         sched_clock_tick();
2907
2908         raw_spin_lock(&rq->lock);
2909         update_rq_clock(rq);
2910         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2911         update_cpu_load_active(rq);
2912         calc_global_load_tick(rq);
2913         sched_freq_tick(cpu);
2914         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2915
2916         perf_event_task_tick();
2917
2918 #ifdef CONFIG_SMP
2919         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2920         trigger_load_balance(rq);
2921 #endif
2922         rq_last_tick_reset(rq);
2923 }
2924
2925 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2926 /**
2927  * scheduler_tick_max_deferment
2928  *
2929  * Keep at least one tick per second when a single
2930  * active task is running because the scheduler doesn't
2931  * yet completely support full dynticks environment.
2932  *
2933  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2934  * balancing, etc... continue to move forward, even
2935  * with a very low granularity.
2936  *
2937  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2938  */
2939 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2940 {
2941         struct rq *rq = this_rq();
2942         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2943
2944         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2945
2946         if (time_before_eq(next, now))
2947                 return 0;
2948
2949         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2950 }
2951 #endif
2952
2953 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2954 {
2955         if (in_lock_functions(addr)) {
2956                 addr = CALLER_ADDR2;
2957                 if (in_lock_functions(addr))
2958                         addr = CALLER_ADDR3;
2959         }
2960         return addr;
2961 }
2962
2963 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2964                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2965
2966 void preempt_count_add(int val)
2967 {
2968 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2969         /*
2970          * Underflow?
2971          */
2972         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2973                 return;
2974 #endif
2975         __preempt_count_add(val);
2976 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2977         /*
2978          * Spinlock count overflowing soon?
2979          */
2980         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2981                                 PREEMPT_MASK - 10);
2982 #endif
2983         if (preempt_count() == val) {
2984                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2985 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2986                 current->preempt_disable_ip = ip;
2987 #endif
2988                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2989         }
2990 }
2991 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2992 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2993
2994 void preempt_count_sub(int val)
2995 {
2996 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2997         /*
2998          * Underflow?
2999          */
3000         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3001                 return;
3002         /*
3003          * Is the spinlock portion underflowing?
3004          */
3005         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3006                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3007                 return;
3008 #endif
3009
3010         if (preempt_count() == val)
3011                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3012         __preempt_count_sub(val);
3013 }
3014 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3015 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3016
3017 #endif
3018
3019 /*
3020  * Print scheduling while atomic bug:
3021  */
3022 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3023 {
3024         if (oops_in_progress)
3025                 return;
3026
3027         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3028                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3029
3030         debug_show_held_locks(prev);
3031         print_modules();
3032         if (irqs_disabled())
3033                 print_irqtrace_events(prev);
3034 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3035         if (in_atomic_preempt_off()) {
3036                 pr_err("Preemption disabled at:");
3037                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3038                 pr_cont("\n");
3039         }
3040 #endif
3041         dump_stack();
3042         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3043 }
3044
3045 /*
3046  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3047  */
3048 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3049 {
3050 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3051         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3052 #endif
3053
3054         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3055                 __schedule_bug(prev);
3056                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3057         }
3058         rcu_sleep_check();
3059
3060         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3061
3062         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3063 }
3064
3065 /*
3066  * Pick up the highest-prio task:
3067  */
3068 static inline struct task_struct *
3069 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3070 {
3071         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3072         struct task_struct *p;
3073
3074         /*
3075          * Optimization: we know that if all tasks are in
3076          * the fair class we can call that function directly:
3077          */
3078         if (likely(prev->sched_class == class &&
3079                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3080                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3081                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3082                         goto again;
3083
3084                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3085                 if (unlikely(!p))
3086                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3087
3088                 return p;
3089         }
3090
3091 again:
3092         for_each_class(class) {
3093                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3094                 if (p) {
3095                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3096                                 goto again;
3097                         return p;
3098                 }
3099         }
3100
3101         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3102 }
3103
3104 /*
3105  * __schedule() is the main scheduler function.
3106  *
3107  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3108  *
3109  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3110  *
3111  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3112  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3113  *
3114  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3115  *      interrupt handler scheduler_tick().
3116  *
3117  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3118  *      task to the run-queue and that's it.
3119  *
3120  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3121  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3122  *      called on the nearest possible occasion:
3123  *
3124  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3125  *
3126  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3127  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3128  *           spin_unlock()!)
3129  *
3130  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3131  *           preemptible context
3132  *
3133  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3134  *         then at the next:
3135  *
3136  *          - cond_resched() call
3137  *          - explicit schedule() call
3138  *          - return from syscall or exception to user-space
3139  *          - return from interrupt-handler to user-space
3140  *
3141  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3142  */
3143 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3144 {
3145         struct task_struct *prev, *next;
3146         unsigned long *switch_count;
3147         struct rq *rq;
3148         int cpu;
3149
3150         cpu = smp_processor_id();
3151         rq = cpu_rq(cpu);
3152         rcu_note_context_switch();
3153         prev = rq->curr;
3154
3155         /*
3156          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3157          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3158          * inconsistent (higher) preempt count.
3159          *
3160          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3161          * about this.
3162          */
3163         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3164                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3165
3166         schedule_debug(prev);
3167
3168         if (sched_feat(HRTICK))
3169                 hrtick_clear(rq);
3170
3171         /*
3172          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3173          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3174          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3175          */
3176         smp_mb__before_spinlock();
3177         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3178         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3179
3180         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3181
3182         switch_count = &prev->nivcsw;
3183         if (!preempt && prev->state) {
3184                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3185                         prev->state = TASK_RUNNING;
3186                 } else {
3187                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3188                         prev->on_rq = 0;
3189
3190                         /*
3191                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3192                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3193                          * concurrency.
3194                          */
3195                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3196                                 struct task_struct *to_wakeup;
3197
3198                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3199                                 if (to_wakeup)
3200                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3201                         }
3202                 }
3203                 switch_count = &prev->nvcsw;
3204         }
3205
3206         if (task_on_rq_queued(prev))
3207                 update_rq_clock(rq);
3208
3209         next = pick_next_task(rq, prev);
3210         clear_tsk_need_resched(prev);
3211         clear_preempt_need_resched();
3212         rq->clock_skip_update = 0;
3213
3214         if (likely(prev != next)) {
3215                 rq->nr_switches++;
3216                 rq->curr = next;
3217                 ++*switch_count;
3218
3219                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3220                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3221                 cpu = cpu_of(rq);
3222         } else {
3223                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3224                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3225         }
3226
3227         balance_callback(rq);
3228 }
3229
3230 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3231 {
3232         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3233                 return;
3234         /*
3235          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3236          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3237          */
3238         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3239                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3240 }
3241
3242 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3243 {
3244         struct task_struct *tsk = current;
3245
3246         sched_submit_work(tsk);
3247         do {
3248                 preempt_disable();
3249                 __schedule(false);
3250                 sched_preempt_enable_no_resched();
3251         } while (need_resched());
3252 }
3253 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3254
3255 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3256 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3257 {
3258         /*
3259          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3260          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3261          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3262          * we find a better solution.
3263          *
3264          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3265          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3266          * too frequently to make sense yet.
3267          */
3268         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3269         schedule();
3270         exception_exit(prev_state);
3271 }
3272 #endif
3273
3274 /**
3275  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3276  *
3277  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3278  */
3279 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3280 {
3281         sched_preempt_enable_no_resched();
3282         schedule();
3283         preempt_disable();
3284 }
3285
3286 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3287 {
3288         do {
3289                 preempt_disable_notrace();
3290                 __schedule(true);
3291                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3292
3293                 /*
3294                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3295                  * between schedule and now.
3296                  */
3297         } while (need_resched());
3298 }
3299
3300 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3301 /*
3302  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3303  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3304  * occur there and call schedule directly.
3305  */
3306 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3307 {
3308         /*
3309          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3310          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3311          */
3312         if (likely(!preemptible()))
3313                 return;
3314
3315         preempt_schedule_common();
3316 }
3317 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3318 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3319
3320 /**
3321  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3322  *
3323  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3324  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3325  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3326  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3327  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3328  * to be called when the system is still in usermode.
3329  *
3330  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3331  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3332  * calling the scheduler.
3333  */
3334 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3335 {
3336         enum ctx_state prev_ctx;
3337
3338         if (likely(!preemptible()))
3339                 return;
3340
3341         do {
3342                 preempt_disable_notrace();
3343                 /*
3344                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3345                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3346                  * an infinite recursion.
3347                  */
3348                 prev_ctx = exception_enter();
3349                 __schedule(true);
3350                 exception_exit(prev_ctx);
3351
3352                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3353         } while (need_resched());
3354 }
3355 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3356
3357 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3358
3359 /*
3360  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3361  * off of irq context.
3362  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3363  * protect us against recursive calling from irq.
3364  */
3365 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3366 {
3367         enum ctx_state prev_state;
3368
3369         /* Catch callers which need to be fixed */
3370         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3371
3372         prev_state = exception_enter();
3373
3374         do {
3375                 preempt_disable();
3376                 local_irq_enable();
3377                 __schedule(true);
3378                 local_irq_disable();
3379                 sched_preempt_enable_no_resched();
3380         } while (need_resched());
3381
3382         exception_exit(prev_state);
3383 }
3384
3385 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3386                           void *key)
3387 {
3388         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3389 }
3390 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3391
3392 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3393
3394 /*
3395  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3396  * @p: task
3397  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3398  *
3399  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3400  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3401  *
3402  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3403  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3404  */
3405 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3406 {
3407         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3408         struct rq *rq;
3409         const struct sched_class *prev_class;
3410
3411         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3412
3413         rq = __task_rq_lock(p);
3414
3415         /*
3416          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3417          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3418          *
3419          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3420          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3421          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3422          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3423          * with interrupts disabled and will complete the lock
3424          * protected section without being interrupted. So there is no
3425          * real need to boost.
3426          */
3427         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3428                 WARN_ON(p != rq->curr);
3429                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3430                 goto out_unlock;
3431         }
3432
3433         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3434         oldprio = p->prio;
3435         prev_class = p->sched_class;
3436         queued = task_on_rq_queued(p);
3437         running = task_current(rq, p);
3438         if (queued)
3439                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3440         if (running)
3441                 put_prev_task(rq, p);
3442
3443         /*
3444          * Boosting condition are:
3445          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3446          *      --> -dl task blocks on mutex A
3447          *
3448          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3449          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3450          *          running task
3451          */
3452         if (dl_prio(prio)) {
3453                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3454                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3455                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3456                         p->dl.dl_boosted = 1;
3457                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3458                 } else
3459                         p->dl.dl_boosted = 0;
3460                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3461         } else if (rt_prio(prio)) {
3462                 if (dl_prio(oldprio))
3463                         p->dl.dl_boosted = 0;
3464                 if (oldprio < prio)
3465                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3466                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3467         } else {
3468                 if (dl_prio(oldprio))
3469                         p->dl.dl_boosted = 0;
3470                 if (rt_prio(oldprio))
3471                         p->rt.timeout = 0;
3472                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3473         }
3474
3475         p->prio = prio;
3476
3477         if (running)
3478                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3479         if (queued)
3480                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3481
3482         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3483 out_unlock:
3484         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3485         __task_rq_unlock(rq);
3486
3487         balance_callback(rq);
3488         preempt_enable();
3489 }
3490 #endif
3491
3492 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3493 {
3494         int old_prio, delta, queued;
3495         unsigned long flags;
3496         struct rq *rq;
3497
3498         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3499                 return;
3500         /*
3501          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3502          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3503          */
3504         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3505         /*
3506          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3507          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3508          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3509          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3510          */
3511         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3512                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3513                 goto out_unlock;
3514         }
3515         queued = task_on_rq_queued(p);
3516         if (queued)
3517                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3518
3519         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3520         set_load_weight(p);
3521         old_prio = p->prio;
3522         p->prio = effective_prio(p);
3523         delta = p->prio - old_prio;
3524
3525         if (queued) {
3526                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3527                 /*
3528                  * If the task increased its priority or is running and
3529                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3530                  */
3531                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3532                         resched_curr(rq);
3533         }
3534 out_unlock:
3535         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3536 }
3537 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3538
3539 /*
3540  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3541  * @p: task
3542  * @nice: nice value
3543  */
3544 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3545 {
3546         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3547         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3548
3549         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3550                 capable(CAP_SYS_NICE));
3551 }
3552
3553 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3554
3555 /*
3556  * sys_nice - change the priority of the current process.
3557  * @increment: priority increment
3558  *
3559  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3560  * does similar things.
3561  */
3562 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3563 {
3564         long nice, retval;
3565
3566         /*
3567          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3568          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3569          * and we have a single winner.
3570          */
3571         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3572         nice = task_nice(current) + increment;
3573
3574         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3575         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3576                 return -EPERM;
3577
3578         retval = security_task_setnice(current, nice);
3579         if (retval)
3580                 return retval;
3581
3582         set_user_nice(current, nice);
3583         return 0;
3584 }
3585
3586 #endif
3587
3588 /**
3589  * task_prio - return the priority value of a given task.
3590  * @p: the task in question.
3591  *
3592  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3593  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3594  * around 0, value goes from -16 to +15.
3595  */
3596 int task_prio(const struct task_struct *p)
3597 {
3598         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3599 }
3600
3601 /**
3602  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3603  * @cpu: the processor in question.
3604  *
3605  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3606  */
3607 int idle_cpu(int cpu)
3608 {
3609         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3610
3611         if (rq->curr != rq->idle)
3612                 return 0;
3613
3614         if (rq->nr_running)
3615                 return 0;
3616
3617 #ifdef CONFIG_SMP
3618         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3619                 return 0;
3620 #endif
3621
3622         return 1;
3623 }
3624
3625 /**
3626  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3627  * @cpu: the processor in question.
3628  *
3629  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3630  */
3631 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3632 {
3633         return cpu_rq(cpu)->idle;
3634 }
3635
3636 /**
3637  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3638  * @pid: the pid in question.
3639  *
3640  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3641  */
3642 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3643 {
3644         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3645 }
3646
3647 /*
3648  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3649  * SCHED_DEADLINE task.
3650  *
3651  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3652  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3653  * for the first time with its new policy.
3654  */
3655 static void
3656 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3657 {
3658         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3659
3660         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3661         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3662         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3663         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3664         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3665
3666         /*
3667          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3668          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3669          *
3670          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3671          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3672          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3673          * amount.
3674          *
3675          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3676          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3677          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3678          * before the current scheduling deadline.
3679          *
3680          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3681          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3682          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3683          * consume more than promised.
3684          */
3685 }
3686
3687 /*
3688  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3689  * it calls know not to change it.
3690  */
3691 #define SETPARAM_POLICY -1
3692
3693 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3694                 const struct sched_attr *attr)
3695 {
3696         int policy = attr->sched_policy;
3697
3698         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3699                 policy = p->policy;
3700
3701         p->policy = policy;
3702
3703         if (dl_policy(policy))
3704                 __setparam_dl(p, attr);
3705         else if (fair_policy(policy))
3706                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3707
3708         /*
3709          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3710          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3711          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3712          */
3713         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3714         p->normal_prio = normal_prio(p);
3715         set_load_weight(p);
3716 }
3717
3718 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3719 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3720                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3721 {
3722         __setscheduler_params(p, attr);
3723
3724         /*
3725          * Keep a potential priority boosting if called from
3726          * sched_setscheduler().
3727          */
3728         if (keep_boost)
3729                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3730         else
3731                 p->prio = normal_prio(p);
3732
3733         if (dl_prio(p->prio))
3734                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3735         else if (rt_prio(p->prio))
3736                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3737         else
3738                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3739 }
3740
3741 static void
3742 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3743 {
3744         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3745
3746         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3747         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3748         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3749         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3750         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3751 }
3752
3753 /*
3754  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3755  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3756  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3757  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3758  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3759  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3760  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3761  * sched_period, as the latter can be zero).
3762  */
3763 static bool
3764 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3765 {
3766         /* deadline != 0 */
3767         if (attr->sched_deadline == 0)
3768                 return false;
3769
3770         /*
3771          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3772          * that big.
3773          */
3774         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3775                 return false;
3776
3777         /*
3778          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3779          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3780          */
3781         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3782             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3783                 return false;
3784
3785         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3786         if ((attr->sched_period != 0 &&
3787              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3788             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3789                 return false;
3790
3791         return true;
3792 }
3793
3794 /*
3795  * check the target process has a UID that matches the current process's
3796  */
3797 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3798 {
3799         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3800         bool match;
3801
3802         rcu_read_lock();
3803         pcred = __task_cred(p);
3804         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3805                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3806         rcu_read_unlock();
3807         return match;
3808 }
3809
3810 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3811                 const struct sched_attr *attr)
3812 {
3813         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3814
3815         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3816                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3817                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3818                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3819                 return true;
3820
3821         return false;
3822 }
3823
3824 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3825                                 const struct sched_attr *attr,
3826                                 bool user, bool pi)
3827 {
3828         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3829                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3830         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3831         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3832         unsigned long flags;
3833         const struct sched_class *prev_class;
3834         struct rq *rq;
3835         int reset_on_fork;
3836
3837         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3838         BUG_ON(in_interrupt());
3839 recheck:
3840         /* double check policy once rq lock held */
3841         if (policy < 0) {
3842                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3843                 policy = oldpolicy = p->policy;
3844         } else {
3845                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3846
3847                 if (!valid_policy(policy))
3848                         return -EINVAL;
3849         }
3850
3851         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3852                 return -EINVAL;
3853
3854         /*
3855          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3856          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3857          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3858          */
3859         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3860             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3861                 return -EINVAL;
3862         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3863             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3864                 return -EINVAL;
3865
3866         /*
3867          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3868          */
3869         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3870                 if (fair_policy(policy)) {
3871                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3872                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3873                                 return -EPERM;
3874                 }
3875
3876                 if (rt_policy(policy)) {
3877                         unsigned long rlim_rtprio =
3878                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3879
3880                         /* can't set/change the rt policy */
3881                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3882                                 return -EPERM;
3883
3884                         /* can't increase priority */
3885                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3886                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3887                                 return -EPERM;
3888                 }
3889
3890                  /*
3891                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3892                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3893                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3894                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3895                   */
3896                 if (dl_policy(policy))
3897                         return -EPERM;
3898
3899                 /*
3900                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3901                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3902                  */
3903                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3904                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3905                                 return -EPERM;
3906                 }
3907
3908                 /* can't change other user's priorities */
3909                 if (!check_same_owner(p))
3910                         return -EPERM;
3911
3912                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3913                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3914                         return -EPERM;
3915         }
3916
3917         if (user) {
3918                 retval = security_task_setscheduler(p);
3919                 if (retval)
3920                         return retval;
3921         }
3922
3923         /*
3924          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3925          * changing the priority of the task:
3926          *
3927          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3928          * runqueue lock must be held.
3929          */
3930         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3931
3932         /*
3933          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3934          */
3935         if (p == rq->stop) {
3936                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3937                 return -EINVAL;
3938         }
3939
3940         /*
3941          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3942          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3943          */
3944         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3945                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3946                         goto change;
3947                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3948                         goto change;
3949                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3950                         goto change;
3951
3952                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3953                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3954                 return 0;
3955         }
3956 change:
3957
3958         if (user) {
3959 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3960                 /*
3961                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3962                  * assigned.
3963                  */
3964                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3965                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3966                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3967                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3968                         return -EPERM;
3969                 }
3970 #endif
3971 #ifdef CONFIG_SMP
3972                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3973                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3974
3975                         /*
3976                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3977                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3978                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3979                          */
3980                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3981                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3982                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3983                                 return -EPERM;
3984                         }
3985                 }
3986 #endif
3987         }
3988
3989         /* recheck policy now with rq lock held */
3990         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3991                 policy = oldpolicy = -1;
3992                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3993                 goto recheck;
3994         }
3995
3996         /*
3997          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3998          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3999          * is available.
4000          */
4001         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4002                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4003                 return -EBUSY;
4004         }
4005
4006         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4007         oldprio = p->prio;
4008
4009         if (pi) {
4010                 /*
4011                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4012                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4013                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4014                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4015                  * itself.
4016                  */
4017                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4018                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4019                         __setscheduler_params(p, attr);
4020                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4021                         return 0;
4022                 }
4023         }
4024
4025         queued = task_on_rq_queued(p);
4026         running = task_current(rq, p);
4027         if (queued)
4028                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4029         if (running)
4030                 put_prev_task(rq, p);
4031
4032         prev_class = p->sched_class;
4033         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4034
4035         if (running)
4036                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4037         if (queued) {
4038                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4039                 /*
4040                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4041                  * increased (user space view).
4042                  */
4043                 if (oldprio <= p->prio)
4044                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4045
4046                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4047         }
4048
4049         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4050         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4051         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4052
4053         if (pi)
4054                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4055
4056         /*
4057          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4058          */
4059         balance_callback(rq);
4060         preempt_enable();
4061
4062         return 0;
4063 }
4064
4065 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4066                                const struct sched_param *param, bool check)
4067 {
4068         struct sched_attr attr = {
4069                 .sched_policy   = policy,
4070                 .sched_priority = param->sched_priority,
4071                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4072         };
4073
4074         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4075         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4076                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4077                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4078                 attr.sched_policy = policy;
4079         }
4080
4081         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4082 }
4083 /**
4084  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4085  * @p: the task in question.
4086  * @policy: new policy.
4087  * @param: structure containing the new RT priority.
4088  *
4089  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4090  *
4091  * NOTE that the task may be already dead.
4092  */
4093 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4094                        const struct sched_param *param)
4095 {
4096         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4097 }
4098 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4099
4100 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4101 {
4102         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4103 }
4104 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4105
4106 /**
4107  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4108  * @p: the task in question.
4109  * @policy: new policy.
4110  * @param: structure containing the new RT priority.
4111  *
4112  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4113  * current context has permission.  For example, this is needed in
4114  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4115  * but our caller might not have that capability.
4116  *
4117  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4118  */
4119 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4120                                const struct sched_param *param)
4121 {
4122         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4123 }
4124 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4125
4126 static int
4127 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4128 {
4129         struct sched_param lparam;
4130         struct task_struct *p;
4131         int retval;
4132
4133         if (!param || pid < 0)
4134                 return -EINVAL;
4135         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4136                 return -EFAULT;
4137
4138         rcu_read_lock();
4139         retval = -ESRCH;
4140         p = find_process_by_pid(pid);
4141         if (p != NULL)
4142                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4143         rcu_read_unlock();
4144
4145         return retval;
4146 }
4147
4148 /*
4149  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4150  */
4151 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4152                            struct sched_attr *attr)
4153 {
4154         u32 size;
4155         int ret;
4156
4157         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4158                 return -EFAULT;
4159
4160         /*
4161          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4162          */
4163         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4164
4165         ret = get_user(size, &uattr->size);
4166         if (ret)
4167                 return ret;
4168
4169         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4170                 goto err_size;
4171
4172         if (!size)              /* abi compat */
4173                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4174
4175         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4176                 goto err_size;
4177
4178         /*
4179          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4180          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4181          * user-space does not rely on any kernel feature
4182          * extensions we dont know about yet.
4183          */
4184         if (size > sizeof(*attr)) {
4185                 unsigned char __user *addr;
4186                 unsigned char __user *end;
4187                 unsigned char val;
4188
4189                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4190                 end  = (void __user *)uattr + size;
4191
4192                 for (; addr < end; addr++) {
4193                         ret = get_user(val, addr);
4194                         if (ret)
4195                                 return ret;
4196                         if (val)
4197                                 goto err_size;
4198                 }
4199                 size = sizeof(*attr);
4200         }
4201
4202         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4203         if (ret)
4204                 return -EFAULT;
4205
4206         /*
4207          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4208          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4209          */
4210         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4211
4212         return 0;
4213
4214 err_size:
4215         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4216         return -E2BIG;
4217 }
4218
4219 /**
4220  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4221  * @pid: the pid in question.
4222  * @policy: new policy.
4223  * @param: structure containing the new RT priority.
4224  *
4225  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4226  */
4227 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4228                 struct sched_param __user *, param)
4229 {
4230         /* negative values for policy are not valid */
4231         if (policy < 0)
4232                 return -EINVAL;
4233
4234         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4235 }
4236
4237 /**
4238  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4239  * @pid: the pid in question.
4240  * @param: structure containing the new RT priority.
4241  *
4242  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4243  */
4244 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4245 {
4246         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4247 }
4248
4249 /**
4250  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4251  * @pid: the pid in question.
4252  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4253  * @flags: for future extension.
4254  */
4255 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4256                                unsigned int, flags)
4257 {
4258         struct sched_attr attr;
4259         struct task_struct *p;
4260         int retval;
4261
4262         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4263                 return -EINVAL;
4264
4265         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4266         if (retval)
4267                 return retval;
4268
4269         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4270                 return -EINVAL;
4271
4272         rcu_read_lock();
4273         retval = -ESRCH;
4274         p = find_process_by_pid(pid);
4275         if (p != NULL)
4276                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4277         rcu_read_unlock();
4278
4279         return retval;
4280 }
4281
4282 /**
4283  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4284  * @pid: the pid in question.
4285  *
4286  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4287  * code.
4288  */
4289 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4290 {
4291         struct task_struct *p;
4292         int retval;
4293
4294         if (pid < 0)
4295                 return -EINVAL;
4296
4297         retval = -ESRCH;
4298         rcu_read_lock();
4299         p = find_process_by_pid(pid);
4300         if (p) {
4301                 retval = security_task_getscheduler(p);
4302                 if (!retval)
4303                         retval = p->policy
4304                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4305         }
4306         rcu_read_unlock();
4307         return retval;
4308 }
4309
4310 /**
4311  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4312  * @pid: the pid in question.
4313  * @param: structure containing the RT priority.
4314  *
4315  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4316  * code.
4317  */
4318 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4319 {
4320         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4321         struct task_struct *p;
4322         int retval;
4323
4324         if (!param || pid < 0)
4325                 return -EINVAL;
4326
4327         rcu_read_lock();
4328         p = find_process_by_pid(pid);
4329         retval = -ESRCH;
4330         if (!p)
4331                 goto out_unlock;
4332
4333         retval = security_task_getscheduler(p);
4334         if (retval)
4335                 goto out_unlock;
4336
4337         if (task_has_rt_policy(p))
4338                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4339         rcu_read_unlock();
4340
4341         /*
4342          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4343          */
4344         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4345
4346         return retval;
4347
4348 out_unlock:
4349         rcu_read_unlock();
4350         return retval;
4351 }
4352
4353 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4354                            struct sched_attr *attr,
4355                            unsigned int usize)
4356 {
4357         int ret;
4358
4359         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4360                 return -EFAULT;
4361
4362         /*
4363          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4364          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4365          * user-space does not get uncomplete information.
4366          */
4367         if (usize < sizeof(*attr)) {
4368                 unsigned char *addr;
4369                 unsigned char *end;
4370
4371                 addr = (void *)attr + usize;
4372                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4373
4374                 for (; addr < end; addr++) {
4375                         if (*addr)
4376                                 return -EFBIG;
4377                 }
4378
4379                 attr->size = usize;
4380         }
4381
4382         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4383         if (ret)
4384                 return -EFAULT;
4385
4386         return 0;
4387 }
4388
4389 /**
4390  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4391  * @pid: the pid in question.
4392  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4393  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4394  * @flags: for future extension.
4395  */
4396 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4397                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4398 {
4399         struct sched_attr attr = {
4400                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4401         };
4402         struct task_struct *p;
4403         int retval;
4404
4405         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4406             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4407                 return -EINVAL;
4408
4409         rcu_read_lock();
4410         p = find_process_by_pid(pid);
4411         retval = -ESRCH;
4412         if (!p)
4413                 goto out_unlock;
4414
4415         retval = security_task_getscheduler(p);
4416         if (retval)
4417                 goto out_unlock;
4418
4419         attr.sched_policy = p->policy;
4420         if (p->sched_reset_on_fork)
4421                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4422         if (task_has_dl_policy(p))
4423                 __getparam_dl(p, &attr);
4424         else if (task_has_rt_policy(p))
4425                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4426         else
4427                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4428
4429         rcu_read_unlock();
4430
4431         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4432         return retval;
4433
4434 out_unlock:
4435         rcu_read_unlock();
4436         return retval;
4437 }
4438
4439 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4440 {
4441         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4442         struct task_struct *p;
4443         int retval;
4444
4445         rcu_read_lock();
4446
4447         p = find_process_by_pid(pid);
4448         if (!p) {
4449                 rcu_read_unlock();
4450                 return -ESRCH;
4451         }
4452
4453         /* Prevent p going away */
4454         get_task_struct(p);
4455         rcu_read_unlock();
4456
4457         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4458                 retval = -EINVAL;
4459                 goto out_put_task;
4460         }
4461         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4462                 retval = -ENOMEM;
4463                 goto out_put_task;
4464         }
4465         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4466                 retval = -ENOMEM;
4467                 goto out_free_cpus_allowed;
4468         }
4469         retval = -EPERM;
4470         if (!check_same_owner(p)) {
4471                 rcu_read_lock();
4472                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4473                         rcu_read_unlock();
4474                         goto out_free_new_mask;
4475                 }
4476                 rcu_read_unlock();
4477         }
4478
4479         retval = security_task_setscheduler(p);
4480         if (retval)
4481                 goto out_free_new_mask;
4482
4483
4484         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4485         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4486
4487         /*
4488          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4489          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4490          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4491          * root_domain.
4492          */
4493 #ifdef CONFIG_SMP
4494         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4495                 rcu_read_lock();
4496                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4497                         retval = -EBUSY;
4498                         rcu_read_unlock();
4499                         goto out_free_new_mask;
4500                 }
4501                 rcu_read_unlock();
4502         }
4503 #endif
4504 again:
4505         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4506
4507         if (!retval) {
4508                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4509                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4510                         /*
4511                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4512                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4513                          * cpuset's cpus_allowed
4514                          */
4515                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4516                         goto again;
4517                 }
4518         }
4519 out_free_new_mask:
4520         free_cpumask_var(new_mask);
4521 out_free_cpus_allowed:
4522         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4523 out_put_task:
4524         put_task_struct(p);
4525         return retval;
4526 }
4527
4528 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4529                              struct cpumask *new_mask)
4530 {
4531         if (len < cpumask_size())
4532                 cpumask_clear(new_mask);
4533         else if (len > cpumask_size())
4534                 len = cpumask_size();
4535
4536         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4537 }
4538
4539 /**
4540  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4541  * @pid: pid of the process
4542  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4543  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4544  *
4545  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4546  */
4547 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4548                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4549 {
4550         cpumask_var_t new_mask;
4551         int retval;
4552
4553         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4554                 return -ENOMEM;
4555
4556         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4557         if (retval == 0)
4558                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4559         free_cpumask_var(new_mask);
4560         return retval;
4561 }
4562
4563 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4564 {
4565         struct task_struct *p;
4566         unsigned long flags;
4567         int retval;
4568
4569         rcu_read_lock();
4570
4571         retval = -ESRCH;
4572         p = find_process_by_pid(pid);
4573         if (!p)
4574                 goto out_unlock;
4575
4576         retval = security_task_getscheduler(p);
4577         if (retval)
4578                 goto out_unlock;
4579
4580         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4581         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4582         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4583
4584 out_unlock:
4585         rcu_read_unlock();
4586
4587         return retval;
4588 }
4589
4590 /**
4591  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4592  * @pid: pid of the process
4593  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4594  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4595  *
4596  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4597  */
4598 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4599                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4600 {
4601         int ret;
4602         cpumask_var_t mask;
4603
4604         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4605                 return -EINVAL;
4606         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4607                 return -EINVAL;
4608
4609         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4610                 return -ENOMEM;
4611
4612         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4613         if (ret == 0) {
4614                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4615
4616                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4617                         ret = -EFAULT;
4618                 else
4619                         ret = retlen;
4620         }
4621         free_cpumask_var(mask);
4622
4623         return ret;
4624 }
4625
4626 /**
4627  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4628  *
4629  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4630  * other threads running on this CPU then this function will return.
4631  *
4632  * Return: 0.
4633  */
4634 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4635 {
4636         struct rq *rq = this_rq_lock();
4637
4638         schedstat_inc(rq, yld_count);
4639         current->sched_class->yield_task(rq);
4640
4641         /*
4642          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4643          * no need to preempt or enable interrupts:
4644          */
4645         __release(rq->lock);
4646         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4647         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4648         sched_preempt_enable_no_resched();
4649
4650         schedule();
4651
4652         return 0;
4653 }
4654
4655 int __sched _cond_resched(void)
4656 {
4657         if (should_resched(0)) {
4658                 preempt_schedule_common();
4659                 return 1;
4660         }
4661         return 0;
4662 }
4663 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4664
4665 /*
4666  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4667  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4668  *
4669  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4670  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4671  * spin_unlock(), once by hand).
4672  */
4673 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4674 {
4675         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4676         int ret = 0;
4677
4678         lockdep_assert_held(lock);
4679
4680         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4681                 spin_unlock(lock);
4682                 if (resched)
4683                         preempt_schedule_common();
4684                 else
4685                         cpu_relax();
4686                 ret = 1;
4687                 spin_lock(lock);
4688         }
4689         return ret;
4690 }
4691 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4692
4693 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4694 {
4695         BUG_ON(!in_softirq());
4696
4697         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4698                 local_bh_enable();
4699                 preempt_schedule_common();
4700                 local_bh_disable();
4701                 return 1;
4702         }
4703         return 0;
4704 }
4705 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4706
4707 /**
4708  * yield - yield the current processor to other threads.
4709  *
4710  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4711  *
4712  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4713  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4714  * it, its already broken.
4715  *
4716  * Typical broken usage is:
4717  *
4718  * while (!event)
4719  *      yield();
4720  *
4721  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4722  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4723  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4724  *
4725  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4726  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4727  * If you still want to use yield(), do not!
4728  */
4729 void __sched yield(void)
4730 {
4731         set_current_state(TASK_RUNNING);
4732         sys_sched_yield();
4733 }
4734 EXPORT_SYMBOL(yield);
4735
4736 /**
4737  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4738  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4739  * processor it's on.
4740  * @p: target task
4741  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4742  *
4743  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4744  * can't go away on us before we can do any checks.
4745  *
4746  * Return:
4747  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4748  *      false (0) if we failed to boost the target.
4749  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4750  */
4751 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4752 {
4753         struct task_struct *curr = current;
4754         struct rq *rq, *p_rq;
4755         unsigned long flags;
4756         int yielded = 0;
4757
4758         local_irq_save(flags);
4759         rq = this_rq();
4760
4761 again:
4762         p_rq = task_rq(p);
4763         /*
4764          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4765          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4766          */
4767         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4768                 yielded = -ESRCH;
4769                 goto out_irq;
4770         }
4771
4772         double_rq_lock(rq, p_rq);
4773         if (task_rq(p) != p_rq) {
4774                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4775                 goto again;
4776         }
4777
4778         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4779                 goto out_unlock;
4780
4781         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4782                 goto out_unlock;
4783
4784         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4785                 goto out_unlock;
4786
4787         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4788         if (yielded) {
4789                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4790                 /*
4791                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4792                  * fairness.
4793                  */
4794                 if (preempt && rq != p_rq)
4795                         resched_curr(p_rq);
4796         }
4797
4798 out_unlock:
4799         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4800 out_irq:
4801         local_irq_restore(flags);
4802
4803         if (yielded > 0)
4804                 schedule();
4805
4806         return yielded;
4807 }
4808 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4809
4810 /*
4811  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4812  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4813  */
4814 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4815 {
4816         int old_iowait = current->in_iowait;
4817         struct rq *rq;
4818         long ret;
4819
4820         current->in_iowait = 1;
4821         blk_schedule_flush_plug(current);
4822
4823         delayacct_blkio_start();
4824         rq = raw_rq();
4825         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4826         ret = schedule_timeout(timeout);
4827         current->in_iowait = old_iowait;
4828         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4829         delayacct_blkio_end();
4830
4831         return ret;
4832 }
4833 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4834
4835 /**
4836  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4837  * @policy: scheduling class.
4838  *
4839  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4840  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4841  * On failure, a negative error code is returned.
4842  */
4843 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4844 {
4845         int ret = -EINVAL;
4846
4847         switch (policy) {
4848         case SCHED_FIFO:
4849         case SCHED_RR:
4850                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4851                 break;
4852         case SCHED_DEADLINE:
4853         case SCHED_NORMAL:
4854         case SCHED_BATCH:
4855         case SCHED_IDLE:
4856                 ret = 0;
4857                 break;
4858         }
4859         return ret;
4860 }
4861
4862 /**
4863  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4864  * @policy: scheduling class.
4865  *
4866  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4867  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4868  * On failure, a negative error code is returned.
4869  */
4870 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4871 {
4872         int ret = -EINVAL;
4873
4874         switch (policy) {
4875         case SCHED_FIFO:
4876         case SCHED_RR:
4877                 ret = 1;
4878                 break;
4879         case SCHED_DEADLINE:
4880         case SCHED_NORMAL:
4881         case SCHED_BATCH:
4882         case SCHED_IDLE:
4883                 ret = 0;
4884         }
4885         return ret;
4886 }
4887
4888 /**
4889  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4890  * @pid: pid of the process.
4891  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4892  *
4893  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4894  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4895  *
4896  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4897  * an error code.
4898  */
4899 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4900                 struct timespec __user *, interval)
4901 {
4902         struct task_struct *p;
4903         unsigned int time_slice;
4904         unsigned long flags;
4905         struct rq *rq;
4906         int retval;
4907         struct timespec t;
4908
4909         if (pid < 0)
4910                 return -EINVAL;
4911
4912         retval = -ESRCH;
4913         rcu_read_lock();
4914         p = find_process_by_pid(pid);
4915         if (!p)
4916                 goto out_unlock;
4917
4918         retval = security_task_getscheduler(p);
4919         if (retval)
4920                 goto out_unlock;
4921
4922         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4923         time_slice = 0;
4924         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4925                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4926         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4927
4928         rcu_read_unlock();
4929         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4930         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4931         return retval;
4932
4933 out_unlock:
4934         rcu_read_unlock();
4935         return retval;
4936 }
4937
4938 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4939
4940 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4941 {
4942         unsigned long free = 0;
4943         int ppid;
4944         unsigned long state = p->state;
4945
4946         if (state)
4947                 state = __ffs(state) + 1;
4948         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4949                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4950 #if BITS_PER_LONG == 32
4951         if (state == TASK_RUNNING)
4952                 printk(KERN_CONT " running  ");
4953         else
4954                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4955 #else
4956         if (state == TASK_RUNNING)
4957                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4958         else
4959                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4960 #endif
4961 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4962         free = stack_not_used(p);
4963 #endif
4964         ppid = 0;
4965         rcu_read_lock();
4966         if (pid_alive(p))
4967                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4968         rcu_read_unlock();
4969         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4970                 task_pid_nr(p), ppid,
4971                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4972
4973         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4974         show_stack(p, NULL);
4975 }
4976
4977 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4978 {
4979         struct task_struct *g, *p;
4980
4981 #if BITS_PER_LONG == 32
4982         printk(KERN_INFO
4983                 "  task                PC stack   pid father\n");
4984 #else
4985         printk(KERN_INFO
4986                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4987 #endif
4988         rcu_read_lock();
4989         for_each_process_thread(g, p) {
4990                 /*
4991                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4992                  * console might take a lot of time:
4993                  */
4994                 touch_nmi_watchdog();
4995                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4996                         sched_show_task(p);
4997         }
4998
4999         touch_all_softlockup_watchdogs();
5000
5001 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5002         sysrq_sched_debug_show();
5003 #endif
5004         rcu_read_unlock();
5005         /*
5006          * Only show locks if all tasks are dumped:
5007          */
5008         if (!state_filter)
5009                 debug_show_all_locks();
5010 }
5011
5012 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5013 {
5014         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5015 }
5016
5017 /**
5018  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5019  * @idle: task in question
5020  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5021  *
5022  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5023  * flag, to make booting more robust.
5024  */
5025 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5026 {
5027         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5028         unsigned long flags;
5029
5030         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5031         raw_spin_lock(&rq->lock);
5032
5033         __sched_fork(0, idle);
5034         idle->state = TASK_RUNNING;
5035         idle->se.exec_start = sched_clock();
5036
5037 #ifdef CONFIG_SMP
5038         /*
5039          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5040          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5041          *
5042          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5043          */
5044         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5045 #endif
5046         /*
5047          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5048          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5049          * lockdep check in task_group() will fail.
5050          *
5051          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5052          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5053          *
5054          * Silence PROVE_RCU
5055          */
5056         rcu_read_lock();
5057         __set_task_cpu(idle, cpu);
5058         rcu_read_unlock();
5059
5060         rq->curr = rq->idle = idle;
5061         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5062 #ifdef CONFIG_SMP
5063         idle->on_cpu = 1;
5064 #endif
5065         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5066         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5067
5068         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5069         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5070
5071         /*
5072          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5073          */
5074         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5075         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5076         vtime_init_idle(idle, cpu);
5077 #ifdef CONFIG_SMP
5078         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5079 #endif
5080 }
5081
5082 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5083                               const struct cpumask *trial)
5084 {
5085         int ret = 1, trial_cpus;
5086         struct dl_bw *cur_dl_b;
5087         unsigned long flags;
5088
5089         if (!cpumask_weight(cur))
5090                 return ret;
5091
5092         rcu_read_lock_sched();
5093         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5094         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5095
5096         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5097         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5098             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5099                 ret = 0;
5100         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5101         rcu_read_unlock_sched();
5102
5103         return ret;
5104 }
5105
5106 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5107                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5108 {
5109         int ret = 0;
5110
5111         /*
5112          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5113          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5114          * affinity and isolating such threads by their set of
5115          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5116          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5117          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5118          * before cpus_allowed may be changed.
5119          */
5120         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5121                 ret = -EINVAL;
5122                 goto out;
5123         }
5124
5125 #ifdef CONFIG_SMP
5126         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5127                                               cs_cpus_allowed)) {
5128                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5129                                                         cs_cpus_allowed);
5130                 struct dl_bw *dl_b;
5131                 bool overflow;
5132                 int cpus;
5133                 unsigned long flags;
5134
5135                 rcu_read_lock_sched();
5136                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5137                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5138                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5139                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5140                 if (overflow)
5141                         ret = -EBUSY;
5142                 else {
5143                         /*
5144                          * We reserve space for this task in the destination
5145                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5146                          * We will free resources in the source root_domain
5147                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5148                          */
5149                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5150                 }
5151                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5152                 rcu_read_unlock_sched();
5153
5154         }
5155 #endif
5156 out:
5157         return ret;
5158 }
5159
5160 #ifdef CONFIG_SMP
5161
5162 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5163 /* Migrate current task p to target_cpu */
5164 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5165 {
5166         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5167         int curr_cpu = task_cpu(p);
5168
5169         if (curr_cpu == target_cpu)
5170                 return 0;
5171
5172         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5173                 return -EINVAL;
5174
5175         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5176
5177         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5178         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5179 }
5180
5181 /*
5182  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5183  * tasks on the runqueues
5184  */
5185 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5186 {
5187         struct rq *rq;
5188         unsigned long flags;
5189         bool queued, running;
5190
5191         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5192         queued = task_on_rq_queued(p);
5193         running = task_current(rq, p);
5194
5195         if (queued)
5196                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5197         if (running)
5198                 put_prev_task(rq, p);
5199
5200         p->numa_preferred_nid = nid;
5201
5202         if (running)
5203                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5204         if (queued)
5205                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5206         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5207 }
5208 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5209
5210 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5211 /*
5212  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5213  * offline.
5214  */
5215 void idle_task_exit(void)
5216 {
5217         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5218
5219         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5220
5221         if (mm != &init_mm) {
5222                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5223                 finish_arch_post_lock_switch();
5224         }
5225         mmdrop(mm);
5226 }
5227
5228 /*
5229  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5230  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5231  * nr_active count is stable.
5232  *
5233  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5234  */
5235 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5236 {
5237         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5238         if (delta)
5239                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5240 }
5241
5242 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5243 {
5244 }
5245
5246 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5247         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5248 };
5249
5250 static struct task_struct fake_task = {
5251         /*
5252          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5253          */
5254         .prio = MAX_PRIO + 1,
5255         .sched_class = &fake_sched_class,
5256 };
5257
5258 /*
5259  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5260  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5261  *
5262  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5263  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5264  * because of lock validation efforts.
5265  */
5266 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5267 {
5268         struct rq *rq = dead_rq;
5269         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5270         int dest_cpu;
5271
5272         /*
5273          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5274          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5275          *
5276          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5277          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5278          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5279          * done here.
5280          */
5281         rq->stop = NULL;
5282
5283         /*
5284          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5285          * class method both need to have an up-to-date
5286          * value of rq->clock[_task]
5287          */
5288         update_rq_clock(rq);
5289
5290         for (;;) {
5291                 /*
5292                  * There's this thread running, bail when that's the only
5293                  * remaining thread.
5294                  */
5295                 if (rq->nr_running == 1)
5296                         break;
5297
5298                 /*
5299                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5300                  */
5301                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5302                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5303                 BUG_ON(!next);
5304                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5305
5306                 /*
5307                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5308                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5309                  * stabilizes the mask.
5310                  *
5311                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5312                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5313                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5314                  */
5315                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5317                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5318                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5319
5320                 /*
5321                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5322                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5323                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5324                  */
5325                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5326                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5327                         continue;
5328                 }
5329
5330                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5331                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5332
5333                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5334                 if (rq != dead_rq) {
5335                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5336                         rq = dead_rq;
5337                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5338                 }
5339                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5340         }
5341
5342         rq->stop = stop;
5343 }
5344 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5345
5346 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5347
5348 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5349         {
5350                 .procname       = "sched_domain",
5351                 .mode           = 0555,
5352         },
5353         {}
5354 };
5355
5356 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5357         {
5358                 .procname       = "kernel",
5359                 .mode           = 0555,
5360                 .child          = sd_ctl_dir,
5361         },
5362         {}
5363 };
5364
5365 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5366 {
5367         struct ctl_table *entry =
5368                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5369
5370         return entry;
5371 }
5372
5373 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5374 {
5375         struct ctl_table *entry;
5376
5377         /*
5378          * In the intermediate directories, both the child directory and
5379          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5380          * will always be set. In the lowest directory the names are
5381          * static strings and all have proc handlers.
5382          */
5383         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5384                 if (entry->child)
5385                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5386                 if (entry->proc_handler == NULL)
5387                         kfree(entry->procname);
5388         }
5389
5390         kfree(*tablep);
5391         *tablep = NULL;
5392 }
5393
5394 static int min_load_idx = 0;
5395 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5396
5397 static void
5398 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5399                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5400                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5401                 bool load_idx)
5402 {
5403         entry->procname = procname;
5404         entry->data = data;
5405         entry->maxlen = maxlen;
5406         entry->mode = mode;
5407         entry->proc_handler = proc_handler;
5408
5409         if (load_idx) {
5410                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5411                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5412         }
5413 }
5414
5415 static struct ctl_table *
5416 sd_alloc_ctl_energy_table(struct sched_group_energy *sge)
5417 {
5418         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(5);
5419
5420         if (table == NULL)
5421                 return NULL;
5422
5423         set_table_entry(&table[0], "nr_idle_states", &sge->nr_idle_states,
5424                         sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5425         set_table_entry(&table[1], "idle_states", &sge->idle_states[0].power,
5426                         sge->nr_idle_states*sizeof(struct idle_state), 0644,
5427                         proc_doulongvec_minmax, false);
5428         set_table_entry(&table[2], "nr_cap_states", &sge->nr_cap_states,
5429                         sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5430         set_table_entry(&table[3], "cap_states", &sge->cap_states[0].cap,
5431                         sge->nr_cap_states*sizeof(struct capacity_state), 0644,
5432                         proc_doulongvec_minmax, false);
5433
5434         return table;
5435 }
5436
5437 static struct ctl_table *
5438 sd_alloc_ctl_group_table(struct sched_group *sg)
5439 {
5440         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(2);
5441
5442         if (table == NULL)
5443                 return NULL;
5444
5445         table->procname = kstrdup("energy", GFP_KERNEL);
5446         table->mode = 0555;
5447         table->child = sd_alloc_ctl_energy_table((struct sched_group_energy *)sg->sge);
5448
5449         return table;
5450 }
5451
5452 static struct ctl_table *
5453 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5454 {
5455         struct ctl_table *table;
5456         unsigned int nr_entries = 14;
5457
5458         int i = 0;
5459         struct sched_group *sg = sd->groups;
5460
5461         if (sg->sge) {
5462                 int nr_sgs = 0;
5463
5464                 do {} while (nr_sgs++, sg = sg->next, sg != sd->groups);
5465
5466                 nr_entries += nr_sgs;
5467         }
5468
5469         table = sd_alloc_ctl_entry(nr_entries);
5470
5471         if (table == NULL)
5472                 return NULL;
5473
5474         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5475                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5476         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5477                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5478         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5479                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5480         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5481                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5482         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5483                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5484         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5485                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5486         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5487                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5488         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5489                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5490         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5491                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5492         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5493                 &sd->cache_nice_tries,
5494                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5495         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5496                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5497         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5498                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5499                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5500         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5501                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5502         sg = sd->groups;
5503         if (sg->sge) {
5504                 char buf[32];
5505                 struct ctl_table *entry = &table[13];
5506
5507                 do {
5508                         snprintf(buf, 32, "group%d", i);
5509                         entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5510                         entry->mode = 0555;
5511                         entry->child = sd_alloc_ctl_group_table(sg);
5512                 } while (entry++, i++, sg = sg->next, sg != sd->groups);
5513         }
5514         /* &table[nr_entries-1] is terminator */
5515
5516         return table;
5517 }
5518
5519 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5520 {
5521         struct ctl_table *entry, *table;
5522         struct sched_domain *sd;
5523         int domain_num = 0, i;
5524         char buf[32];
5525
5526         for_each_domain(cpu, sd)
5527                 domain_num++;
5528         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5529         if (table == NULL)
5530                 return NULL;
5531
5532         i = 0;
5533         for_each_domain(cpu, sd) {
5534                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5535                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5536                 entry->mode = 0555;
5537                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5538                 entry++;
5539                 i++;
5540         }
5541         return table;
5542 }
5543
5544 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5545 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5546 {
5547         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5548         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5549         char buf[32];
5550
5551         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5552         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5553
5554         if (entry == NULL)
5555                 return;
5556
5557         for_each_possible_cpu(i) {
5558                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5559                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5560                 entry->mode = 0555;
5561                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5562                 entry++;
5563         }
5564
5565         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5566         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5567 }
5568
5569 /* may be called multiple times per register */
5570 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5571 {
5572         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5573         sd_sysctl_header = NULL;
5574         if (sd_ctl_dir[0].child)
5575                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5576 }
5577 #else
5578 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5579 {
5580 }
5581 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5582 {
5583 }
5584 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5585
5586 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5587 {
5588         if (!rq->online) {
5589                 const struct sched_class *class;
5590
5591                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5592                 rq->online = 1;
5593
5594                 for_each_class(class) {
5595                         if (class->rq_online)
5596                                 class->rq_online(rq);
5597                 }
5598         }
5599 }
5600
5601 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5602 {
5603         if (rq->online) {
5604                 const struct sched_class *class;
5605
5606                 for_each_class(class) {
5607                         if (class->rq_offline)
5608                                 class->rq_offline(rq);
5609                 }
5610
5611                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5612                 rq->online = 0;
5613         }
5614 }
5615
5616 /*
5617  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5618  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5619  */
5620 static int
5621 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5622 {
5623         int cpu = (long)hcpu;
5624         unsigned long flags;
5625         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5626
5627         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5628
5629         case CPU_UP_PREPARE:
5630                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5631                 break;
5632
5633         case CPU_ONLINE:
5634                 /* Update our root-domain */
5635                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5636                 if (rq->rd) {
5637                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5638
5639                         set_rq_online(rq);
5640                 }
5641                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5642                 break;
5643
5644 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5645         case CPU_DYING:
5646                 sched_ttwu_pending();
5647                 /* Update our root-domain */
5648                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5649                 if (rq->rd) {
5650                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5651                         set_rq_offline(rq);
5652                 }
5653                 migrate_tasks(rq);
5654                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5655                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5656                 break;
5657
5658         case CPU_DEAD:
5659                 calc_load_migrate(rq);
5660                 break;
5661 #endif
5662         }
5663
5664         update_max_interval();
5665
5666         return NOTIFY_OK;
5667 }
5668
5669 /*
5670  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5671  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5672  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5673  */
5674 static struct notifier_block migration_notifier = {
5675         .notifier_call = migration_call,
5676         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5677 };
5678
5679 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5680 {
5681         int cpu = smp_processor_id();
5682         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5683         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5684 }
5685
5686 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5687                                       unsigned long action, void *hcpu)
5688 {
5689         int cpu = (long)hcpu;
5690
5691         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5692         case CPU_STARTING:
5693                 set_cpu_rq_start_time();
5694                 return NOTIFY_OK;
5695
5696         case CPU_ONLINE:
5697                 /*
5698                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5699                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5700                  * as active, which is essential from here on.
5701                  */
5702                 set_cpu_active(cpu, true);
5703                 stop_machine_unpark(cpu);
5704                 return NOTIFY_OK;
5705
5706         case CPU_DOWN_FAILED:
5707                 set_cpu_active(cpu, true);
5708                 return NOTIFY_OK;
5709
5710         default:
5711                 return NOTIFY_DONE;
5712         }
5713 }
5714
5715 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5716                                         unsigned long action, void *hcpu)
5717 {
5718         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5719         case CPU_DOWN_PREPARE:
5720                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5721                 return NOTIFY_OK;
5722         default:
5723                 return NOTIFY_DONE;
5724         }
5725 }
5726
5727 static int __init migration_init(void)
5728 {
5729         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5730         int err;
5731
5732         /* Initialize migration for the boot CPU */
5733         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5734         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5735         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5736         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5737
5738         /* Register cpu active notifiers */
5739         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5740         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5741
5742         return 0;
5743 }
5744 early_initcall(migration_init);
5745
5746 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5747
5748 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5749
5750 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5751
5752 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5753 {
5754         sched_debug_enabled = 1;
5755
5756         return 0;
5757 }
5758 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5759
5760 static inline bool sched_debug(void)
5761 {
5762         return sched_debug_enabled;
5763 }
5764
5765 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5766                                   struct cpumask *groupmask)
5767 {
5768         struct sched_group *group = sd->groups;
5769
5770         cpumask_clear(groupmask);
5771
5772         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5773
5774         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5775                 printk("does not load-balance\n");
5776                 if (sd->parent)
5777                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5778                                         " has parent");
5779                 return -1;
5780         }
5781
5782         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5783                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5784
5785         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5786                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5787                                 "CPU%d\n", cpu);
5788         }
5789         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5790                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5791                                 " CPU%d\n", cpu);
5792         }
5793
5794         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5795         do {
5796                 if (!group) {
5797                         printk("\n");
5798                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5799                         break;
5800                 }
5801
5802                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5803                         printk(KERN_CONT "\n");
5804                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5805                         break;
5806                 }
5807
5808                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5809                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5810                         printk(KERN_CONT "\n");
5811                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5812                         break;
5813                 }
5814
5815                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5816
5817                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5818                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5819                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5820                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %lu)",
5821                                 group->sgc->capacity);
5822                 }
5823
5824                 group = group->next;
5825         } while (group != sd->groups);
5826         printk(KERN_CONT "\n");
5827
5828         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5829                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5830
5831         if (sd->parent &&
5832             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5833                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5834                         "of domain->span\n");
5835         return 0;
5836 }
5837
5838 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5839 {
5840         int level = 0;
5841
5842         if (!sched_debug_enabled)
5843                 return;
5844
5845         if (!sd) {
5846                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5847                 return;
5848         }
5849
5850         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5851
5852         for (;;) {
5853                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5854                         break;
5855                 level++;
5856                 sd = sd->parent;
5857                 if (!sd)
5858                         break;
5859         }
5860 }
5861 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5862 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5863 static inline bool sched_debug(void)
5864 {
5865         return false;
5866 }
5867 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5868
5869 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5870 {
5871         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5872                 return 1;
5873
5874         /* Following flags need at least 2 groups */
5875         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5876                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5877                          SD_BALANCE_FORK |
5878                          SD_BALANCE_EXEC |
5879                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5880                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5881                          SD_SHARE_POWERDOMAIN |
5882                          SD_SHARE_CAP_STATES)) {
5883                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5884                         return 0;
5885         }
5886
5887         /* Following flags don't use groups */
5888         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5889                 return 0;
5890
5891         return 1;
5892 }
5893
5894 static int
5895 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5896 {
5897         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5898
5899         if (sd_degenerate(parent))
5900                 return 1;
5901
5902         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5903                 return 0;
5904
5905         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5906         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5907                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5908                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5909                                 SD_BALANCE_FORK |
5910                                 SD_BALANCE_EXEC |
5911                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5912                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5913                                 SD_PREFER_SIBLING |
5914                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN |
5915                                 SD_SHARE_CAP_STATES);
5916                 if (nr_node_ids == 1)
5917                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5918         }
5919         if (~cflags & pflags)
5920                 return 0;
5921
5922         return 1;
5923 }
5924
5925 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5926 {
5927         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5928
5929         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5930         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5931         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5932         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5933         free_cpumask_var(rd->online);
5934         free_cpumask_var(rd->span);
5935         kfree(rd);
5936 }
5937
5938 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5939 {
5940         struct root_domain *old_rd = NULL;
5941         unsigned long flags;
5942
5943         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5944
5945         if (rq->rd) {
5946                 old_rd = rq->rd;
5947
5948                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5949                         set_rq_offline(rq);
5950
5951                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5952
5953                 /*
5954                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5955                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5956                  * in this function:
5957                  */
5958                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5959                         old_rd = NULL;
5960         }
5961
5962         atomic_inc(&rd->refcount);
5963         rq->rd = rd;
5964
5965         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5966         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5967                 set_rq_online(rq);
5968
5969         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5970
5971         if (old_rd)
5972                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5973 }
5974
5975 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5976 {
5977         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5978
5979         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5980                 goto out;
5981         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5982                 goto free_span;
5983         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5984                 goto free_online;
5985         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5986                 goto free_dlo_mask;
5987
5988         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5989         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5990                 goto free_dlo_mask;
5991
5992         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5993                 goto free_rto_mask;
5994
5995         init_max_cpu_capacity(&rd->max_cpu_capacity);
5996         return 0;
5997
5998 free_rto_mask:
5999         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6000 free_dlo_mask:
6001         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
6002 free_online:
6003         free_cpumask_var(rd->online);
6004 free_span:
6005         free_cpumask_var(rd->span);
6006 out:
6007         return -ENOMEM;
6008 }
6009
6010 /*
6011  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
6012  * members (mimicking the global state we have today).
6013  */
6014 struct root_domain def_root_domain;
6015
6016 static void init_defrootdomain(void)
6017 {
6018         init_rootdomain(&def_root_domain);
6019
6020         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6021 }
6022
6023 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6024 {
6025         struct root_domain *rd;
6026
6027         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6028         if (!rd)
6029                 return NULL;
6030
6031         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6032                 kfree(rd);
6033                 return NULL;
6034         }
6035
6036         return rd;
6037 }
6038
6039 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
6040 {
6041         struct sched_group *tmp, *first;
6042
6043         if (!sg)
6044                 return;
6045
6046         first = sg;
6047         do {
6048                 tmp = sg->next;
6049
6050                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
6051                         kfree(sg->sgc);
6052
6053                 kfree(sg);
6054                 sg = tmp;
6055         } while (sg != first);
6056 }
6057
6058 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6059 {
6060         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6061
6062         /*
6063          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6064          * nuke them all.
6065          */
6066         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6067                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6068         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6069                 kfree(sd->groups->sgc);
6070                 kfree(sd->groups);
6071         }
6072         kfree(sd);
6073 }
6074
6075 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6076 {
6077         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6078 }
6079
6080 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6081 {
6082         for (; sd; sd = sd->parent)
6083                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6084 }
6085
6086 /*
6087  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6088  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6089  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6090  *
6091  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6092  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6093  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6094  */
6095 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6096 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6097 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6098 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6099 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6100 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6101 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_ea);
6102 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_scs);
6103
6104 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6105 {
6106         struct sched_domain *sd;
6107         struct sched_domain *busy_sd = NULL, *ea_sd = NULL;
6108         int id = cpu;
6109         int size = 1;
6110
6111         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6112         if (sd) {
6113                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6114                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6115                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6116         }
6117         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6118
6119         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6120         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6121         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6122
6123         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6124         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6125
6126         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6127         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6128
6129         for_each_domain(cpu, sd) {
6130                 if (sd->groups->sge)
6131                         ea_sd = sd;
6132                 else
6133                         break;
6134         }
6135         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_ea, cpu), ea_sd);
6136
6137         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_CAP_STATES);
6138         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_scs, cpu), sd);
6139 }
6140
6141 /*
6142  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6143  * hold the hotplug lock.
6144  */
6145 static void
6146 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6147 {
6148         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6149         struct sched_domain *tmp;
6150
6151         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6152         for (tmp = sd; tmp; ) {
6153                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6154                 if (!parent)
6155                         break;
6156
6157                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6158                         tmp->parent = parent->parent;
6159                         if (parent->parent)
6160                                 parent->parent->child = tmp;
6161                         /*
6162                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6163                          * degenerate parent; the spans match for this
6164                          * so the property transfers.
6165                          */
6166                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6167                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6168                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6169                 } else
6170                         tmp = tmp->parent;
6171         }
6172
6173         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6174                 tmp = sd;
6175                 sd = sd->parent;
6176                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6177                 if (sd)
6178                         sd->child = NULL;
6179         }
6180
6181         sched_domain_debug(sd, cpu);
6182
6183         rq_attach_root(rq, rd);
6184         tmp = rq->sd;
6185         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6186         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6187
6188         update_top_cache_domain(cpu);
6189 }
6190
6191 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6192 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6193 {
6194         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6195         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6196         return 1;
6197 }
6198
6199 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6200
6201 struct s_data {
6202         struct sched_domain ** __percpu sd;
6203         struct root_domain      *rd;
6204 };
6205
6206 enum s_alloc {
6207         sa_rootdomain,
6208         sa_sd,
6209         sa_sd_storage,
6210         sa_none,
6211 };
6212
6213 /*
6214  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6215  * domain traversal.
6216  *
6217  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6218  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6219  * range.
6220  *
6221  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6222  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6223  * cpu they're built on, so check that.
6224  *
6225  */
6226 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6227 {
6228         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6229         struct sd_data *sdd = sd->private;
6230         struct sched_domain *sibling;
6231         int i;
6232
6233         for_each_cpu(i, span) {
6234                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6235                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6236                         continue;
6237
6238                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6239         }
6240 }
6241
6242 /*
6243  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6244  * of this group that's also in the iteration mask.
6245  */
6246 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6247 {
6248         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6249 }
6250
6251 static int
6252 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6253 {
6254         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6255         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6256         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6257         struct sd_data *sdd = sd->private;
6258         struct sched_domain *sibling;
6259         int i;
6260
6261         cpumask_clear(covered);
6262
6263         for_each_cpu(i, span) {
6264                 struct cpumask *sg_span;
6265
6266                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6267                         continue;
6268
6269                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6270
6271                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6272                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6273                         continue;
6274
6275                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6276                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6277
6278                 if (!sg)
6279                         goto fail;
6280
6281                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6282                 if (sibling->child)
6283                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6284                 else
6285                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6286
6287                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6288
6289                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6290                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6291                         build_group_mask(sd, sg);
6292
6293                 /*
6294                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6295                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6296                  * die on a /0 trap.
6297                  */
6298                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6299                 sg->sgc->max_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6300
6301                 /*
6302                  * Make sure the first group of this domain contains the
6303                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6304                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6305                  */
6306                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6307                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6308                         groups = sg;
6309
6310                 if (!first)
6311                         first = sg;
6312                 if (last)
6313                         last->next = sg;
6314                 last = sg;
6315                 last->next = first;
6316         }
6317         sd->groups = groups;
6318
6319         return 0;
6320
6321 fail:
6322         free_sched_groups(first, 0);
6323
6324         return -ENOMEM;
6325 }
6326
6327 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6328 {
6329         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6330         struct sched_domain *child = sd->child;
6331
6332         if (child)
6333                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6334
6335         if (sg) {
6336                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6337                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6338                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6339         }
6340
6341         return cpu;
6342 }
6343
6344 /*
6345  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6346  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6347  * and ->cpu_capacity to 0.
6348  *
6349  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6350  */
6351 static int
6352 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6353 {
6354         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6355         struct sd_data *sdd = sd->private;
6356         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6357         struct cpumask *covered;
6358         int i;
6359
6360         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6361         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6362
6363         if (cpu != cpumask_first(span))
6364                 return 0;
6365
6366         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6367         covered = sched_domains_tmpmask;
6368
6369         cpumask_clear(covered);
6370
6371         for_each_cpu(i, span) {
6372                 struct sched_group *sg;
6373                 int group, j;
6374
6375                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6376                         continue;
6377
6378                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6379                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6380
6381                 for_each_cpu(j, span) {
6382                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6383                                 continue;
6384
6385                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6386                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6387                 }
6388
6389                 if (!first)
6390                         first = sg;
6391                 if (last)
6392                         last->next = sg;
6393                 last = sg;
6394         }
6395         last->next = first;
6396
6397         return 0;
6398 }
6399
6400 /*
6401  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6402  *
6403  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6404  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6405  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6406  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6407  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6408  * group having less cpu_capacity.
6409  */
6410 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6411 {
6412         struct sched_group *sg = sd->groups;
6413
6414         WARN_ON(!sg);
6415
6416         do {
6417                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6418                 sg = sg->next;
6419         } while (sg != sd->groups);
6420
6421         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6422                 return;
6423
6424         update_group_capacity(sd, cpu);
6425         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6426 }
6427
6428 /*
6429  * Check that the per-cpu provided sd energy data is consistent for all cpus
6430  * within the mask.
6431  */
6432 static inline void check_sched_energy_data(int cpu, sched_domain_energy_f fn,
6433                                            const struct cpumask *cpumask)
6434 {
6435         const struct sched_group_energy * const sge = fn(cpu);
6436         struct cpumask mask;
6437         int i;
6438
6439         if (cpumask_weight(cpumask) <= 1)
6440                 return;
6441
6442         cpumask_xor(&mask, cpumask, get_cpu_mask(cpu));
6443
6444         for_each_cpu(i, &mask) {
6445                 const struct sched_group_energy * const e = fn(i);
6446                 int y;
6447
6448                 BUG_ON(e->nr_idle_states != sge->nr_idle_states);
6449
6450                 for (y = 0; y < (e->nr_idle_states); y++) {
6451                         BUG_ON(e->idle_states[y].power !=
6452                                         sge->idle_states[y].power);
6453                 }
6454
6455                 BUG_ON(e->nr_cap_states != sge->nr_cap_states);
6456
6457                 for (y = 0; y < (e->nr_cap_states); y++) {
6458                         BUG_ON(e->cap_states[y].cap != sge->cap_states[y].cap);
6459                         BUG_ON(e->cap_states[y].power !=
6460                                         sge->cap_states[y].power);
6461                 }
6462         }
6463 }
6464
6465 static void init_sched_energy(int cpu, struct sched_domain *sd,
6466                               sched_domain_energy_f fn)
6467 {
6468         if (!(fn && fn(cpu)))
6469                 return;
6470
6471         if (cpu != group_balance_cpu(sd->groups))
6472                 return;
6473
6474         if (sd->child && !sd->child->groups->sge) {
6475                 pr_err("BUG: EAS setup broken for CPU%d\n", cpu);
6476 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6477                 pr_err("     energy data on %s but not on %s domain\n",
6478                         sd->name, sd->child->name);
6479 #endif
6480                 return;
6481         }
6482
6483         check_sched_energy_data(cpu, fn, sched_group_cpus(sd->groups));
6484
6485         sd->groups->sge = fn(cpu);
6486 }
6487
6488 /*
6489  * Initializers for schedule domains
6490  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6491  */
6492
6493 static int default_relax_domain_level = -1;
6494 int sched_domain_level_max;
6495
6496 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6497 {
6498         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6499                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6500
6501         return 1;
6502 }
6503 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6504
6505 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6506                                  struct sched_domain_attr *attr)
6507 {
6508         int request;
6509
6510         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6511                 if (default_relax_domain_level < 0)
6512                         return;
6513                 else
6514                         request = default_relax_domain_level;
6515         } else
6516                 request = attr->relax_domain_level;
6517         if (request < sd->level) {
6518                 /* turn off idle balance on this domain */
6519                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6520         } else {
6521                 /* turn on idle balance on this domain */
6522                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6523         }
6524 }
6525
6526 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6527 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6528
6529 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6530                                  const struct cpumask *cpu_map)
6531 {
6532         switch (what) {
6533         case sa_rootdomain:
6534                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6535                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6536         case sa_sd:
6537                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6538         case sa_sd_storage:
6539                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6540         case sa_none:
6541                 break;
6542         }
6543 }
6544
6545 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6546                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6547 {
6548         memset(d, 0, sizeof(*d));
6549
6550         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6551                 return sa_sd_storage;
6552         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6553         if (!d->sd)
6554                 return sa_sd_storage;
6555         d->rd = alloc_rootdomain();
6556         if (!d->rd)
6557                 return sa_sd;
6558         return sa_rootdomain;
6559 }
6560
6561 /*
6562  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6563  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6564  * will not free the data we're using.
6565  */
6566 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6567 {
6568         struct sd_data *sdd = sd->private;
6569
6570         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6571         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6572
6573         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6574                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6575
6576         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6577                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6578 }
6579
6580 #ifdef CONFIG_NUMA
6581 static int sched_domains_numa_levels;
6582 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6583 static int *sched_domains_numa_distance;
6584 int sched_max_numa_distance;
6585 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6586 static int sched_domains_curr_level;
6587 #endif
6588
6589 /*
6590  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6591  *
6592  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6593  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6594  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6595  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6596  * SD_SHARE_CAP_STATES    - describes shared capacity states
6597  *
6598  * Odd one out:
6599  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6600  */
6601 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6602         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6603          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6604          SD_NUMA |                      \
6605          SD_ASYM_PACKING |              \
6606          SD_SHARE_POWERDOMAIN |         \
6607          SD_SHARE_CAP_STATES)
6608
6609 static struct sched_domain *
6610 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6611 {
6612         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6613         int sd_weight, sd_flags = 0;
6614
6615 #ifdef CONFIG_NUMA
6616         /*
6617          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6618          */
6619         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6620 #endif
6621
6622         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6623
6624         if (tl->sd_flags)
6625                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6626         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6627                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6628                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6629
6630         *sd = (struct sched_domain){
6631                 .min_interval           = sd_weight,
6632                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6633                 .busy_factor            = 32,
6634                 .imbalance_pct          = 125,
6635
6636                 .cache_nice_tries       = 0,
6637                 .busy_idx               = 0,
6638                 .idle_idx               = 0,
6639                 .newidle_idx            = 0,
6640                 .wake_idx               = 0,
6641                 .forkexec_idx           = 0,
6642
6643                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6644                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6645                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6646                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6647                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6648                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6649                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6650                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6651                                         | 0*SD_SERIALIZE
6652                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6653                                         | 0*SD_NUMA
6654                                         | sd_flags
6655                                         ,
6656
6657                 .last_balance           = jiffies,
6658                 .balance_interval       = sd_weight,
6659                 .smt_gain               = 0,
6660                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6661                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6662 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6663                 .name                   = tl->name,
6664 #endif
6665         };
6666
6667         /*
6668          * Convert topological properties into behaviour.
6669          */
6670
6671         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6672                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6673                 sd->imbalance_pct = 110;
6674                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6675
6676         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6677                 sd->imbalance_pct = 117;
6678                 sd->cache_nice_tries = 1;
6679                 sd->busy_idx = 2;
6680
6681 #ifdef CONFIG_NUMA
6682         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6683                 sd->cache_nice_tries = 2;
6684                 sd->busy_idx = 3;
6685                 sd->idle_idx = 2;
6686
6687                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6688                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6689                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6690                                        SD_BALANCE_FORK |
6691                                        SD_WAKE_AFFINE);
6692                 }
6693
6694 #endif
6695         } else {
6696                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6697                 sd->cache_nice_tries = 1;
6698                 sd->busy_idx = 2;
6699                 sd->idle_idx = 1;
6700         }
6701
6702         sd->private = &tl->data;
6703
6704         return sd;
6705 }
6706
6707 /*
6708  * Topology list, bottom-up.
6709  */
6710 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6711 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6712         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6713 #endif
6714 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6715         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6716 #endif
6717         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6718         { NULL, },
6719 };
6720
6721 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6722         default_topology;
6723
6724 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6725         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6726
6727 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6728 {
6729         sched_domain_topology = tl;
6730 }
6731
6732 #ifdef CONFIG_NUMA
6733
6734 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6735 {
6736         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6737 }
6738
6739 static void sched_numa_warn(const char *str)
6740 {
6741         static int done = false;
6742         int i,j;
6743
6744         if (done)
6745                 return;
6746
6747         done = true;
6748
6749         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6750
6751         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6752                 printk(KERN_WARNING "  ");
6753                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6754                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6755                 printk(KERN_CONT "\n");
6756         }
6757         printk(KERN_WARNING "\n");
6758 }
6759
6760 bool find_numa_distance(int distance)
6761 {
6762         int i;
6763
6764         if (distance == node_distance(0, 0))
6765                 return true;
6766
6767         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6768                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6769                         return true;
6770         }
6771
6772         return false;
6773 }
6774
6775 /*
6776  * A system can have three types of NUMA topology:
6777  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6778  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6779  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6780  *
6781  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6782  * topology lies in whether communication between not directly
6783  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6784  * could run), or through backplane controllers. This affects
6785  * placement of programs.
6786  *
6787  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6788  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6789  *   is directly connected.
6790  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6791  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6792  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6793  */
6794 static void init_numa_topology_type(void)
6795 {
6796         int a, b, c, n;
6797
6798         n = sched_max_numa_distance;
6799
6800         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6801                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6802                 return;
6803         }
6804
6805         for_each_online_node(a) {
6806                 for_each_online_node(b) {
6807                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6808                         if (node_distance(a, b) < n)
6809                                 continue;
6810
6811                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6812                         for_each_online_node(c) {
6813                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6814                                     node_distance(b, c) < n) {
6815                                         sched_numa_topology_type =
6816                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6817                                         return;
6818                                 }
6819                         }
6820
6821                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6822                         return;
6823                 }
6824         }
6825 }
6826
6827 static void sched_init_numa(void)
6828 {
6829         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6830         struct sched_domain_topology_level *tl;
6831         int level = 0;
6832         int i, j, k;
6833
6834         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6835         if (!sched_domains_numa_distance)
6836                 return;
6837
6838         /*
6839          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6840          * unique distances in the node_distance() table.
6841          *
6842          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6843          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6844          */
6845         next_distance = curr_distance;
6846         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6847                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6848                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6849                                 int distance = node_distance(i, k);
6850
6851                                 if (distance > curr_distance &&
6852                                     (distance < next_distance ||
6853                                      next_distance == curr_distance))
6854                                         next_distance = distance;
6855
6856                                 /*
6857                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6858                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6859                                  * equally connected to A.
6860                                  */
6861                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6862                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6863
6864                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6865                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6866                         }
6867                         if (next_distance != curr_distance) {
6868                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6869                                 sched_domains_numa_levels = level;
6870                                 curr_distance = next_distance;
6871                         } else break;
6872                 }
6873
6874                 /*
6875                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6876                  */
6877                 if (!sched_debug())
6878                         break;
6879         }
6880
6881         if (!level)
6882                 return;
6883
6884         /*
6885          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6886          * identity distance node_distance(i,i).
6887          *
6888          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6889          * numbers.
6890          */
6891
6892         /*
6893          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6894          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6895          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6896          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6897          * in other functions.
6898          *
6899          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6900          */
6901         sched_domains_numa_levels = 0;
6902
6903         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6904         if (!sched_domains_numa_masks)
6905                 return;
6906
6907         /*
6908          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6909          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6910          */
6911         for (i = 0; i < level; i++) {
6912                 sched_domains_numa_masks[i] =
6913                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6914                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6915                         return;
6916
6917                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6918                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6919                         if (!mask)
6920                                 return;
6921
6922                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6923
6924                         for_each_node(k) {
6925                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6926                                         continue;
6927
6928                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6929                         }
6930                 }
6931         }
6932
6933         /* Compute default topology size */
6934         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6935
6936         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6937                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6938         if (!tl)
6939                 return;
6940
6941         /*
6942          * Copy the default topology bits..
6943          */
6944         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6945                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6946
6947         /*
6948          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6949          */
6950         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6951                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6952                         .mask = sd_numa_mask,
6953                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6954                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6955                         .numa_level = j,
6956                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6957                 };
6958         }
6959
6960         sched_domain_topology = tl;
6961
6962         sched_domains_numa_levels = level;
6963         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6964
6965         init_numa_topology_type();
6966 }
6967
6968 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6969 {
6970         int i, j;
6971         int node = cpu_to_node(cpu);
6972
6973         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6974                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6975                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6976                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6977                 }
6978         }
6979 }
6980
6981 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6982 {
6983         int i, j;
6984         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6985                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6986                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6987         }
6988 }
6989
6990 /*
6991  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6992  * are onlined.
6993  */
6994 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6995                                            unsigned long action,
6996                                            void *hcpu)
6997 {
6998         int cpu = (long)hcpu;
6999
7000         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7001         case CPU_ONLINE:
7002                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7003                 break;
7004
7005         case CPU_DEAD:
7006                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7007                 break;
7008
7009         default:
7010                 return NOTIFY_DONE;
7011         }
7012
7013         return NOTIFY_OK;
7014 }
7015 #else
7016 static inline void sched_init_numa(void)
7017 {
7018 }
7019
7020 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
7021                                            unsigned long action,
7022                                            void *hcpu)
7023 {
7024         return 0;
7025 }
7026 #endif /* CONFIG_NUMA */
7027
7028 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7029 {
7030         struct sched_domain_topology_level *tl;
7031         int j;
7032
7033         for_each_sd_topology(tl) {
7034                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7035
7036                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7037                 if (!sdd->sd)
7038                         return -ENOMEM;
7039
7040                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7041                 if (!sdd->sg)
7042                         return -ENOMEM;
7043
7044                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
7045                 if (!sdd->sgc)
7046                         return -ENOMEM;
7047
7048                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7049                         struct sched_domain *sd;
7050                         struct sched_group *sg;
7051                         struct sched_group_capacity *sgc;
7052
7053                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7054                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7055                         if (!sd)
7056                                 return -ENOMEM;
7057
7058                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7059
7060                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7061                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7062                         if (!sg)
7063                                 return -ENOMEM;
7064
7065                         sg->next = sg;
7066
7067                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7068
7069                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
7070                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7071                         if (!sgc)
7072                                 return -ENOMEM;
7073
7074                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
7075                 }
7076         }
7077
7078         return 0;
7079 }
7080
7081 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7082 {
7083         struct sched_domain_topology_level *tl;
7084         int j;
7085
7086         for_each_sd_topology(tl) {
7087                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7088
7089                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7090                         struct sched_domain *sd;
7091
7092                         if (sdd->sd) {
7093                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7094                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7095                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7096                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7097                         }
7098
7099                         if (sdd->sg)
7100                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7101                         if (sdd->sgc)
7102                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7103                 }
7104                 free_percpu(sdd->sd);
7105                 sdd->sd = NULL;
7106                 free_percpu(sdd->sg);
7107                 sdd->sg = NULL;
7108                 free_percpu(sdd->sgc);
7109                 sdd->sgc = NULL;
7110         }
7111 }
7112
7113 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7114                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7115                 struct sched_domain *child, int cpu)
7116 {
7117         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
7118         if (!sd)
7119                 return child;
7120
7121         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7122         if (child) {
7123                 sd->level = child->level + 1;
7124                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7125                 child->parent = sd;
7126                 sd->child = child;
7127
7128                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7129                                     sched_domain_span(sd))) {
7130                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7131 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7132                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7133                                         child->name, sd->name);
7134 #endif
7135                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7136                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7137                                    sched_domain_span(sd),
7138                                    sched_domain_span(child));
7139                 }
7140
7141         }
7142         set_domain_attribute(sd, attr);
7143
7144         return sd;
7145 }
7146
7147 /*
7148  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7149  * to the individual cpus
7150  */
7151 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7152                                struct sched_domain_attr *attr)
7153 {
7154         enum s_alloc alloc_state;
7155         struct sched_domain *sd;
7156         struct s_data d;
7157         struct rq *rq = NULL;
7158         int i, ret = -ENOMEM;
7159
7160         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7161         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7162                 goto error;
7163
7164         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7165         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7166                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7167
7168                 sd = NULL;
7169                 for_each_sd_topology(tl) {
7170                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7171                         if (tl == sched_domain_topology)
7172                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7173                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7174                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7175                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7176                                 break;
7177                 }
7178         }
7179
7180         /* Build the groups for the domains */
7181         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7182                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7183                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7184                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7185                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7186                                         goto error;
7187                         } else {
7188                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7189                                         goto error;
7190                         }
7191                 }
7192         }
7193
7194         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7195         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7196                 struct sched_domain_topology_level *tl = sched_domain_topology;
7197
7198                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7199                         continue;
7200
7201                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent, tl++) {
7202                         init_sched_energy(i, sd, tl->energy);
7203                         claim_allocations(i, sd);
7204                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7205                 }
7206         }
7207
7208         /* Attach the domains */
7209         rcu_read_lock();
7210         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7211                 rq = cpu_rq(i);
7212                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7213                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7214         }
7215         rcu_read_unlock();
7216
7217         ret = 0;
7218 error:
7219         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7220         return ret;
7221 }
7222
7223 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7224 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7225 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7226                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7227
7228 /*
7229  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7230  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7231  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7232  */
7233 static cpumask_var_t fallback_doms;
7234
7235 /*
7236  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7237  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7238  * or 0 if it stayed the same.
7239  */
7240 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7241 {
7242         return 0;
7243 }
7244
7245 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7246 {
7247         int i;
7248         cpumask_var_t *doms;
7249
7250         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7251         if (!doms)
7252                 return NULL;
7253         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7254                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7255                         free_sched_domains(doms, i);
7256                         return NULL;
7257                 }
7258         }
7259         return doms;
7260 }
7261
7262 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7263 {
7264         unsigned int i;
7265         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7266                 free_cpumask_var(doms[i]);
7267         kfree(doms);
7268 }
7269
7270 /*
7271  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7272  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7273  * exclude other special cases in the future.
7274  */
7275 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7276 {
7277         int err;
7278
7279         arch_update_cpu_topology();
7280         ndoms_cur = 1;
7281         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7282         if (!doms_cur)
7283                 doms_cur = &fallback_doms;
7284         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7285         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7286         register_sched_domain_sysctl();
7287
7288         return err;
7289 }
7290
7291 /*
7292  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7293  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7294  */
7295 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7296 {
7297         int i;
7298
7299         rcu_read_lock();
7300         for_each_cpu(i, cpu_map)
7301                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7302         rcu_read_unlock();
7303 }
7304
7305 /* handle null as "default" */
7306 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7307                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7308 {
7309         struct sched_domain_attr tmp;
7310
7311         /* fast path */
7312         if (!new && !cur)
7313                 return 1;
7314
7315         tmp = SD_ATTR_INIT;
7316         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7317                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7318                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7319 }
7320
7321 /*
7322  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7323  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7324  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7325  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7326  *
7327  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7328  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7329  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7330  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7331  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7332  * it as it is.
7333  *
7334  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7335  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7336  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7337  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7338  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7339  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7340  *
7341  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7342  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7343  * and it will not create the default domain.
7344  *
7345  * Call with hotplug lock held
7346  */
7347 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7348                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7349 {
7350         int i, j, n;
7351         int new_topology;
7352
7353         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7354
7355         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7356         unregister_sched_domain_sysctl();
7357
7358         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7359         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7360
7361         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7362
7363         /* Destroy deleted domains */
7364         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7365                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7366                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7367                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7368                                 goto match1;
7369                 }
7370                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7371                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7372 match1:
7373                 ;
7374         }
7375
7376         n = ndoms_cur;
7377         if (doms_new == NULL) {
7378                 n = 0;
7379                 doms_new = &fallback_doms;
7380                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7381                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7382         }
7383
7384         /* Build new domains */
7385         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7386                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7387                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7388                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7389                                 goto match2;
7390                 }
7391                 /* no match - add a new doms_new */
7392                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7393 match2:
7394                 ;
7395         }
7396
7397         /* Remember the new sched domains */
7398         if (doms_cur != &fallback_doms)
7399                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7400         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7401         doms_cur = doms_new;
7402         dattr_cur = dattr_new;
7403         ndoms_cur = ndoms_new;
7404
7405         register_sched_domain_sysctl();
7406
7407         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7408 }
7409
7410 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7411
7412 /*
7413  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7414  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7415  * around partition_sched_domains().
7416  *
7417  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7418  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7419  */
7420 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7421                              void *hcpu)
7422 {
7423         switch (action) {
7424         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7425         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7426
7427                 /*
7428                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7429                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7430                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7431                  * domain, ignoring cpusets.
7432                  */
7433                 num_cpus_frozen--;
7434                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7435                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7436                         break;
7437                 }
7438
7439                 /*
7440                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7441                  * restore the original sched domains by considering the
7442                  * cpuset configurations.
7443                  */
7444
7445         case CPU_ONLINE:
7446                 cpuset_update_active_cpus(true);
7447                 break;
7448         default:
7449                 return NOTIFY_DONE;
7450         }
7451         return NOTIFY_OK;
7452 }
7453
7454 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7455                                void *hcpu)
7456 {
7457         unsigned long flags;
7458         long cpu = (long)hcpu;
7459         struct dl_bw *dl_b;
7460         bool overflow;
7461         int cpus;
7462
7463         switch (action) {
7464         case CPU_DOWN_PREPARE:
7465                 rcu_read_lock_sched();
7466                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7467
7468                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7469                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7470                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7471                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7472
7473                 rcu_read_unlock_sched();
7474
7475                 if (overflow)
7476                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7477                 cpuset_update_active_cpus(false);
7478                 break;
7479         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7480                 num_cpus_frozen++;
7481                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7482                 break;
7483         default:
7484                 return NOTIFY_DONE;
7485         }
7486         return NOTIFY_OK;
7487 }
7488
7489 void __init sched_init_smp(void)
7490 {
7491         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7492
7493         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7494         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7495
7496         sched_init_numa();
7497
7498         /*
7499          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7500          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7501          * happen.
7502          */
7503         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7504         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7505         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7506         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7507                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7508         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7509
7510         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7511         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7512         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7513
7514         init_hrtick();
7515
7516         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7517         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7518                 BUG();
7519         sched_init_granularity();
7520         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7521
7522         init_sched_rt_class();
7523         init_sched_dl_class();
7524 }
7525 #else
7526 void __init sched_init_smp(void)
7527 {
7528         sched_init_granularity();
7529 }
7530 #endif /* CONFIG_SMP */
7531
7532 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7533 {
7534         return in_lock_functions(addr) ||
7535                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7536                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7537 }
7538
7539 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7540 /*
7541  * Default task group.
7542  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7543  */
7544 struct task_group root_task_group;
7545 LIST_HEAD(task_groups);
7546 #endif
7547
7548 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7549
7550 void __init sched_init(void)
7551 {
7552         int i, j;
7553         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7554
7555 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7556         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7557 #endif
7558 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7559         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7560 #endif
7561         if (alloc_size) {
7562                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7563
7564 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7565                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7566                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7567
7568                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7569                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7570
7571 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7572 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7573                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7574                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7575
7576                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7577                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7578
7579 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7580         }
7581 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7582         for_each_possible_cpu(i) {
7583                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7584                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7585         }
7586 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7587
7588         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7589                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7590         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7591                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7592
7593 #ifdef CONFIG_SMP
7594         init_defrootdomain();
7595 #endif
7596
7597 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7598         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7599                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7600 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7601
7602 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7603         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7604         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7605         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7606         autogroup_init(&init_task);
7607
7608 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7609
7610         for_each_possible_cpu(i) {
7611                 struct rq *rq;
7612
7613                 rq = cpu_rq(i);
7614                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7615                 rq->nr_running = 0;
7616                 rq->calc_load_active = 0;
7617                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7618                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7619                 init_rt_rq(&rq->rt);
7620                 init_dl_rq(&rq->dl);
7621 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7622                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7623                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7624                 /*
7625                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7626                  *
7627                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7628                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7629                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7630                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7631                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7632                  * (se->load.weight).
7633                  *
7634                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7635                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7636                  * then A0's share of the cpu resource is:
7637                  *
7638                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7639                  *
7640                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7641                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7642                  */
7643                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7644                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7645 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7646
7647                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7648 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7649                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7650 #endif
7651
7652                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7653                         rq->cpu_load[j] = 0;
7654
7655                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7656
7657 #ifdef CONFIG_SMP
7658                 rq->sd = NULL;
7659                 rq->rd = NULL;
7660                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7661                 rq->balance_callback = NULL;
7662                 rq->active_balance = 0;
7663                 rq->next_balance = jiffies;
7664                 rq->push_cpu = 0;
7665                 rq->cpu = i;
7666                 rq->online = 0;
7667                 rq->idle_stamp = 0;
7668                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7669                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7670
7671                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7672
7673                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7674 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7675                 rq->nohz_flags = 0;
7676 #endif
7677 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7678                 rq->last_sched_tick = 0;
7679 #endif
7680 #endif
7681                 init_rq_hrtick(rq);
7682                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7683         }
7684
7685         set_load_weight(&init_task);
7686
7687 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7688         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7689 #endif
7690
7691         /*
7692          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7693          */
7694         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7695         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7696
7697         /*
7698          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7699          */
7700         current->sched_class = &fair_sched_class;
7701
7702         /*
7703          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7704          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7705          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7706          * when this runqueue becomes "idle".
7707          */
7708         init_idle(current, smp_processor_id());
7709
7710         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7711
7712 #ifdef CONFIG_SMP
7713         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7714         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7715         if (cpu_isolated_map == NULL)
7716                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7717         idle_thread_set_boot_cpu();
7718         set_cpu_rq_start_time();
7719 #endif
7720         init_sched_fair_class();
7721
7722         scheduler_running = 1;
7723 }
7724
7725 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7726 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7727 {
7728         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7729
7730         return (nested == preempt_offset);
7731 }
7732
7733 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7734 {
7735         /*
7736          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7737          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7738          * otherwise we will destroy state.
7739          */
7740         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7741                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7742                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7743                         current->state,
7744                         (void *)current->task_state_change,
7745                         (void *)current->task_state_change);
7746
7747         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7748 }
7749 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7750
7751 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7752 {
7753         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7754
7755         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7756         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7757              !is_idle_task(current)) ||
7758             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7759                 return;
7760         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7761                 return;
7762         prev_jiffy = jiffies;
7763
7764         printk(KERN_ERR
7765                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7766                         file, line);
7767         printk(KERN_ERR
7768                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7769                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7770                         current->pid, current->comm);
7771
7772         if (task_stack_end_corrupted(current))
7773                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7774
7775         debug_show_held_locks(current);
7776         if (irqs_disabled())
7777                 print_irqtrace_events(current);
7778 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7779         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7780                 pr_err("Preemption disabled at:");
7781                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7782                 pr_cont("\n");
7783         }
7784 #endif
7785         dump_stack();
7786 }
7787 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7788 #endif
7789
7790 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7791 void normalize_rt_tasks(void)
7792 {
7793         struct task_struct *g, *p;
7794         struct sched_attr attr = {
7795                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7796         };
7797
7798         read_lock(&tasklist_lock);
7799         for_each_process_thread(g, p) {
7800                 /*
7801                  * Only normalize user tasks:
7802                  */
7803                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7804                         continue;
7805
7806                 p->se.exec_start                = 0;
7807 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7808                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7809                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7810                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7811 #endif
7812
7813                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7814                         /*
7815                          * Renice negative nice level userspace
7816                          * tasks back to 0:
7817                          */
7818                         if (task_nice(p) < 0)
7819                                 set_user_nice(p, 0);
7820                         continue;
7821                 }
7822
7823                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7824         }
7825         read_unlock(&tasklist_lock);
7826 }
7827
7828 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7829
7830 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7831 /*
7832  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7833  *
7834  * They can only be called when the whole system has been
7835  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7836  * activity can take place. Using them for anything else would
7837  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7838  * under any other configuration.
7839  */
7840
7841 /**
7842  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7843  * @cpu: the processor in question.
7844  *
7845  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7846  *
7847  * Return: The current task for @cpu.
7848  */
7849 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7850 {
7851         return cpu_curr(cpu);
7852 }
7853
7854 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7855
7856 #ifdef CONFIG_IA64
7857 /**
7858  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7859  * @cpu: the processor in question.
7860  * @p: the task pointer to set.
7861  *
7862  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7863  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7864  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7865  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7866  * and caller must save the original value of the current task (see
7867  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7868  * re-starting the system.
7869  *
7870  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7871  */
7872 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7873 {
7874         cpu_curr(cpu) = p;
7875 }
7876
7877 #endif
7878
7879 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7880 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7881 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7882
7883 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7884 {
7885         free_fair_sched_group(tg);
7886         free_rt_sched_group(tg);
7887         autogroup_free(tg);
7888         kfree(tg);
7889 }
7890
7891 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7892 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7893 {
7894         struct task_group *tg;
7895
7896         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7897         if (!tg)
7898                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7899
7900         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7901                 goto err;
7902
7903         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7904                 goto err;
7905
7906         return tg;
7907
7908 err:
7909         free_sched_group(tg);
7910         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7911 }
7912
7913 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7914 {
7915         unsigned long flags;
7916
7917         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7918         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7919
7920         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7921
7922         tg->parent = parent;
7923         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7924         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7925         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7926 }
7927
7928 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7929 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7930 {
7931         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7932         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7933 }
7934
7935 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7936 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7937 {
7938         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7939         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7940 }
7941
7942 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7943 {
7944         unsigned long flags;
7945         int i;
7946
7947         /* end participation in shares distribution */
7948         for_each_possible_cpu(i)
7949                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7950
7951         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7952         list_del_rcu(&tg->list);
7953         list_del_rcu(&tg->siblings);
7954         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7955 }
7956
7957 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7958  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7959  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7960  *      reflect its new group.
7961  */
7962 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7963 {
7964         struct task_group *tg;
7965         int queued, running;
7966         unsigned long flags;
7967         struct rq *rq;
7968
7969         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7970
7971         running = task_current(rq, tsk);
7972         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7973
7974         if (queued)
7975                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7976         if (unlikely(running))
7977                 put_prev_task(rq, tsk);
7978
7979         /*
7980          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7981          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7982          * to prevent lockdep warnings.
7983          */
7984         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7985                           struct task_group, css);
7986         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7987         tsk->sched_task_group = tg;
7988
7989 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7990         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7991                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7992         else
7993 #endif
7994                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7995
7996         if (unlikely(running))
7997                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7998         if (queued)
7999                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
8000
8001         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8002 }
8003 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8004
8005 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8006 /*
8007  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8008  */
8009 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8010
8011 /* Must be called with tasklist_lock held */
8012 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8013 {
8014         struct task_struct *g, *p;
8015
8016         /*
8017          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
8018          */
8019         if (task_group_is_autogroup(tg))
8020                 return 0;
8021
8022         for_each_process_thread(g, p) {
8023                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
8024                         return 1;
8025         }
8026
8027         return 0;
8028 }
8029
8030 struct rt_schedulable_data {
8031         struct task_group *tg;
8032         u64 rt_period;
8033         u64 rt_runtime;
8034 };
8035
8036 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8037 {
8038         struct rt_schedulable_data *d = data;
8039         struct task_group *child;
8040         unsigned long total, sum = 0;
8041         u64 period, runtime;
8042
8043         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8044         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8045
8046         if (tg == d->tg) {
8047                 period = d->rt_period;
8048                 runtime = d->rt_runtime;
8049         }
8050
8051         /*
8052          * Cannot have more runtime than the period.
8053          */
8054         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8055                 return -EINVAL;
8056
8057         /*
8058          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8059          */
8060         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8061                 return -EBUSY;
8062
8063         total = to_ratio(period, runtime);
8064
8065         /*
8066          * Nobody can have more than the global setting allows.
8067          */
8068         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8069                 return -EINVAL;
8070
8071         /*
8072          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8073          */
8074         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8075                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8076                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8077
8078                 if (child == d->tg) {
8079                         period = d->rt_period;
8080                         runtime = d->rt_runtime;
8081                 }
8082
8083                 sum += to_ratio(period, runtime);
8084         }
8085
8086         if (sum > total)
8087                 return -EINVAL;
8088
8089         return 0;
8090 }
8091
8092 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8093 {
8094         int ret;
8095
8096         struct rt_schedulable_data data = {
8097                 .tg = tg,
8098                 .rt_period = period,
8099                 .rt_runtime = runtime,
8100         };
8101
8102         rcu_read_lock();
8103         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8104         rcu_read_unlock();
8105
8106         return ret;
8107 }
8108
8109 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8110                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8111 {
8112         int i, err = 0;
8113
8114         /*
8115          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8116          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8117          */
8118         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8119                 return -EINVAL;
8120
8121         /* No period doesn't make any sense. */
8122         if (rt_period == 0)
8123                 return -EINVAL;
8124
8125         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8126         read_lock(&tasklist_lock);
8127         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8128         if (err)
8129                 goto unlock;
8130
8131         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8132         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8133         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8134
8135         for_each_possible_cpu(i) {
8136                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8137
8138                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8139                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8140                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8141         }
8142         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8143 unlock:
8144         read_unlock(&tasklist_lock);
8145         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8146
8147         return err;
8148 }
8149
8150 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8151 {
8152         u64 rt_runtime, rt_period;
8153
8154         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8155         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8156         if (rt_runtime_us < 0)
8157                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8158
8159         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8160 }
8161
8162 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8163 {
8164         u64 rt_runtime_us;
8165
8166         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8167                 return -1;
8168
8169         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8170         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8171         return rt_runtime_us;
8172 }
8173
8174 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8175 {
8176         u64 rt_runtime, rt_period;
8177
8178         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8179         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8180
8181         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8182 }
8183
8184 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8185 {
8186         u64 rt_period_us;
8187
8188         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8189         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8190         return rt_period_us;
8191 }
8192 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8193
8194 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8195 static int sched_rt_global_constraints(void)
8196 {
8197         int ret = 0;
8198
8199         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8200         read_lock(&tasklist_lock);
8201         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8202         read_unlock(&tasklist_lock);
8203         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8204
8205         return ret;
8206 }
8207
8208 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8209 {
8210         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8211         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8212                 return 0;
8213
8214         return 1;
8215 }
8216
8217 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8218 static int sched_rt_global_constraints(void)
8219 {
8220         unsigned long flags;
8221         int i, ret = 0;
8222
8223         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8224         for_each_possible_cpu(i) {
8225                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8226
8227                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8228                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8229                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8230         }
8231         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8232
8233         return ret;
8234 }
8235 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8236
8237 static int sched_dl_global_validate(void)
8238 {
8239         u64 runtime = global_rt_runtime();
8240         u64 period = global_rt_period();
8241         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8242         struct dl_bw *dl_b;
8243         int cpu, ret = 0;
8244         unsigned long flags;
8245
8246         /*
8247          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8248          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8249          * any of the root_domains.
8250          *
8251          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8252          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8253          * solutions is welcome!
8254          */
8255         for_each_possible_cpu(cpu) {
8256                 rcu_read_lock_sched();
8257                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8258
8259                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8260                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8261                         ret = -EBUSY;
8262                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8263
8264                 rcu_read_unlock_sched();
8265
8266                 if (ret)
8267                         break;
8268         }
8269
8270         return ret;
8271 }
8272
8273 static void sched_dl_do_global(void)
8274 {
8275         u64 new_bw = -1;
8276         struct dl_bw *dl_b;
8277         int cpu;
8278         unsigned long flags;
8279
8280         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8281         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8282
8283         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8284                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8285
8286         /*
8287          * FIXME: As above...
8288          */
8289         for_each_possible_cpu(cpu) {
8290                 rcu_read_lock_sched();
8291                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8292
8293                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8294                 dl_b->bw = new_bw;
8295                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8296
8297                 rcu_read_unlock_sched();
8298         }
8299 }
8300
8301 static int sched_rt_global_validate(void)
8302 {
8303         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8304                 return -EINVAL;
8305
8306         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8307                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8308                 return -EINVAL;
8309
8310         return 0;
8311 }
8312
8313 static void sched_rt_do_global(void)
8314 {
8315         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8316         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8317 }
8318
8319 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8320                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8321                 loff_t *ppos)
8322 {
8323         int old_period, old_runtime;
8324         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8325         int ret;
8326
8327         mutex_lock(&mutex);
8328         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8329         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8330
8331         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8332
8333         if (!ret && write) {
8334                 ret = sched_rt_global_validate();
8335                 if (ret)
8336                         goto undo;
8337
8338                 ret = sched_dl_global_validate();
8339                 if (ret)
8340                         goto undo;
8341
8342                 ret = sched_rt_global_constraints();
8343                 if (ret)
8344                         goto undo;
8345
8346                 sched_rt_do_global();
8347                 sched_dl_do_global();
8348         }
8349         if (0) {
8350 undo:
8351                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8352                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8353         }
8354         mutex_unlock(&mutex);
8355
8356         return ret;
8357 }
8358
8359 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8360                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8361                 loff_t *ppos)
8362 {
8363         int ret;
8364         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8365
8366         mutex_lock(&mutex);
8367         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8368         /* make sure that internally we keep jiffies */
8369         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8370         if (!ret && write) {
8371                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8372                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8373         }
8374         mutex_unlock(&mutex);
8375         return ret;
8376 }
8377
8378 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8379
8380 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8381 {
8382         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8383 }
8384
8385 static struct cgroup_subsys_state *
8386 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8387 {
8388         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8389         struct task_group *tg;
8390
8391         if (!parent) {
8392                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8393                 return &root_task_group.css;
8394         }
8395
8396         tg = sched_create_group(parent);
8397         if (IS_ERR(tg))
8398                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8399
8400         return &tg->css;
8401 }
8402
8403 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8404 {
8405         struct task_group *tg = css_tg(css);
8406         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8407
8408         if (parent)
8409                 sched_online_group(tg, parent);
8410         return 0;
8411 }
8412
8413 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8414 {
8415         struct task_group *tg = css_tg(css);
8416
8417         sched_destroy_group(tg);
8418 }
8419
8420 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8421 {
8422         struct task_group *tg = css_tg(css);
8423
8424         sched_offline_group(tg);
8425 }
8426
8427 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8428 {
8429         sched_move_task(task);
8430 }
8431
8432 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8433 {
8434         struct task_struct *task;
8435         struct cgroup_subsys_state *css;
8436
8437         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8438 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8439                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8440                         return -EINVAL;
8441 #else
8442                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8443                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8444                         return -EINVAL;
8445 #endif
8446         }
8447         return 0;
8448 }
8449
8450 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8451 {
8452         struct task_struct *task;
8453         struct cgroup_subsys_state *css;
8454
8455         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8456                 sched_move_task(task);
8457 }
8458
8459 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8460 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8461                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8462 {
8463         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8464 }
8465
8466 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8467                                struct cftype *cft)
8468 {
8469         struct task_group *tg = css_tg(css);
8470
8471         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8472 }
8473
8474 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8475 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8476
8477 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8478 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8479
8480 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8481
8482 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8483 {
8484         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8485         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8486
8487         if (tg == &root_task_group)
8488                 return -EINVAL;
8489
8490         /*
8491          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8492          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8493          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8494          */
8495         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8496                 return -EINVAL;
8497
8498         /*
8499          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8500          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8501          * feasibility.
8502          */
8503         if (period > max_cfs_quota_period)
8504                 return -EINVAL;
8505
8506         /*
8507          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8508          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8509          */
8510         get_online_cpus();
8511         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8512         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8513         if (ret)
8514                 goto out_unlock;
8515
8516         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8517         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8518         /*
8519          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8520          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8521          */
8522         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8523                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8524         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8525         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8526         cfs_b->quota = quota;
8527
8528         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8529         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8530         if (runtime_enabled)
8531                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8532         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8533
8534         for_each_online_cpu(i) {
8535                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8536                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8537
8538                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8539                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8540                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8541
8542                 if (cfs_rq->throttled)
8543                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8544                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8545         }
8546         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8547                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8548 out_unlock:
8549         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8550         put_online_cpus();
8551
8552         return ret;
8553 }
8554
8555 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8556 {
8557         u64 quota, period;
8558
8559         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8560         if (cfs_quota_us < 0)
8561                 quota = RUNTIME_INF;
8562         else
8563                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8564
8565         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8566 }
8567
8568 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8569 {
8570         u64 quota_us;
8571
8572         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8573                 return -1;
8574
8575         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8576         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8577
8578         return quota_us;
8579 }
8580
8581 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8582 {
8583         u64 quota, period;
8584
8585         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8586         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8587
8588         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8589 }
8590
8591 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8592 {
8593         u64 cfs_period_us;
8594
8595         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8596         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8597
8598         return cfs_period_us;
8599 }
8600
8601 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8602                                   struct cftype *cft)
8603 {
8604         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8605 }
8606
8607 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8608                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8609 {
8610         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8611 }
8612
8613 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8614                                    struct cftype *cft)
8615 {
8616         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8617 }
8618
8619 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8620                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8621 {
8622         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8623 }
8624
8625 struct cfs_schedulable_data {
8626         struct task_group *tg;
8627         u64 period, quota;
8628 };
8629
8630 /*
8631  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8632  * note: units are usecs
8633  */
8634 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8635                                struct cfs_schedulable_data *d)
8636 {
8637         u64 quota, period;
8638
8639         if (tg == d->tg) {
8640                 period = d->period;
8641                 quota = d->quota;
8642         } else {
8643                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8644                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8645         }
8646
8647         /* note: these should typically be equivalent */
8648         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8649                 return RUNTIME_INF;
8650
8651         return to_ratio(period, quota);
8652 }
8653
8654 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8655 {
8656         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8657         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8658         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8659
8660         if (!tg->parent) {
8661                 quota = RUNTIME_INF;
8662         } else {
8663                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8664
8665                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8666                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8667
8668                 /*
8669                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8670                  * limit is set
8671                  */
8672                 if (quota == RUNTIME_INF)
8673                         quota = parent_quota;
8674                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8675                         return -EINVAL;
8676         }
8677         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8678
8679         return 0;
8680 }
8681
8682 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8683 {
8684         int ret;
8685         struct cfs_schedulable_data data = {
8686                 .tg = tg,
8687                 .period = period,
8688                 .quota = quota,
8689         };
8690
8691         if (quota != RUNTIME_INF) {
8692                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8693                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8694         }
8695
8696         rcu_read_lock();
8697         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8698         rcu_read_unlock();
8699
8700         return ret;
8701 }
8702
8703 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8704 {
8705         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8706         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8707
8708         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8709         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8710         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8711
8712         return 0;
8713 }
8714 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8715 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8716
8717 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8718 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8719                                 struct cftype *cft, s64 val)
8720 {
8721         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8722 }
8723
8724 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8725                                struct cftype *cft)
8726 {
8727         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8728 }
8729
8730 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8731                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8732 {
8733         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8734 }
8735
8736 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8737                                    struct cftype *cft)
8738 {
8739         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8740 }
8741 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8742
8743 static struct cftype cpu_files[] = {
8744 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8745         {
8746                 .name = "shares",
8747                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8748                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8749         },
8750 #endif
8751 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8752         {
8753                 .name = "cfs_quota_us",
8754                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8755                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8756         },
8757         {
8758                 .name = "cfs_period_us",
8759                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8760                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8761         },
8762         {
8763                 .name = "stat",
8764                 .seq_show = cpu_stats_show,
8765         },
8766 #endif
8767 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8768         {
8769                 .name = "rt_runtime_us",
8770                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8771                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8772         },
8773         {
8774                 .name = "rt_period_us",
8775                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8776                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8777         },
8778 #endif
8779         { }     /* terminate */
8780 };
8781
8782 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8783         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8784         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8785         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8786         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8787         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8788         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8789         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8790         .legacy_cftypes = cpu_files,
8791         .early_init     = 1,
8792 };
8793
8794 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8795
8796 void dump_cpu_task(int cpu)
8797 {
8798         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8799         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8800 }