Merge branch 'locking-core-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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 #ifdef smp_mb__before_atomic
94 void __smp_mb__before_atomic(void)
95 {
96         smp_mb__before_atomic();
97 }
98 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__before_atomic);
99 #endif
100
101 #ifdef smp_mb__after_atomic
102 void __smp_mb__after_atomic(void)
103 {
104         smp_mb__after_atomic();
105 }
106 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__after_atomic);
107 #endif
108
109 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
110 {
111         unsigned long delta;
112         ktime_t soft, hard, now;
113
114         for (;;) {
115                 if (hrtimer_active(period_timer))
116                         break;
117
118                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
119                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
120
121                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
122                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
123                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
124                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
125                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
126         }
127 }
128
129 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
130 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
131
132 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
133
134 void update_rq_clock(struct rq *rq)
135 {
136         s64 delta;
137
138         if (rq->skip_clock_update > 0)
139                 return;
140
141         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
142         rq->clock += delta;
143         update_rq_clock_task(rq, delta);
144 }
145
146 /*
147  * Debugging: various feature bits
148  */
149
150 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
151         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
152
153 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
154 #include "features.h"
155         0;
156
157 #undef SCHED_FEAT
158
159 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
160 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
161         #name ,
162
163 static const char * const sched_feat_names[] = {
164 #include "features.h"
165 };
166
167 #undef SCHED_FEAT
168
169 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
170 {
171         int i;
172
173         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
174                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
175                         seq_puts(m, "NO_");
176                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
177         }
178         seq_puts(m, "\n");
179
180         return 0;
181 }
182
183 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
184
185 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
186 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
187
188 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
189         jump_label_key__##enabled ,
190
191 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
192 #include "features.h"
193 };
194
195 #undef SCHED_FEAT
196
197 static void sched_feat_disable(int i)
198 {
199         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
200                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
201 }
202
203 static void sched_feat_enable(int i)
204 {
205         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
206                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
207 }
208 #else
209 static void sched_feat_disable(int i) { };
210 static void sched_feat_enable(int i) { };
211 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
212
213 static int sched_feat_set(char *cmp)
214 {
215         int i;
216         int neg = 0;
217
218         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
219                 neg = 1;
220                 cmp += 3;
221         }
222
223         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
224                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
225                         if (neg) {
226                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
227                                 sched_feat_disable(i);
228                         } else {
229                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
230                                 sched_feat_enable(i);
231                         }
232                         break;
233                 }
234         }
235
236         return i;
237 }
238
239 static ssize_t
240 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
241                 size_t cnt, loff_t *ppos)
242 {
243         char buf[64];
244         char *cmp;
245         int i;
246
247         if (cnt > 63)
248                 cnt = 63;
249
250         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
251                 return -EFAULT;
252
253         buf[cnt] = 0;
254         cmp = strstrip(buf);
255
256         i = sched_feat_set(cmp);
257         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
258                 return -EINVAL;
259
260         *ppos += cnt;
261
262         return cnt;
263 }
264
265 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
266 {
267         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
268 }
269
270 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
271         .open           = sched_feat_open,
272         .write          = sched_feat_write,
273         .read           = seq_read,
274         .llseek         = seq_lseek,
275         .release        = single_release,
276 };
277
278 static __init int sched_init_debug(void)
279 {
280         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
281                         &sched_feat_fops);
282
283         return 0;
284 }
285 late_initcall(sched_init_debug);
286 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
287
288 /*
289  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
290  * Limited because this is done with IRQs disabled.
291  */
292 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
293
294 /*
295  * period over which we average the RT time consumption, measured
296  * in ms.
297  *
298  * default: 1s
299  */
300 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
301
302 /*
303  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
304  * default: 1s
305  */
306 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
307
308 __read_mostly int scheduler_running;
309
310 /*
311  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
312  * default: 0.95s
313  */
314 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
315
316 /*
317  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
318  */
319 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
320         __acquires(rq->lock)
321 {
322         struct rq *rq;
323
324         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
325
326         for (;;) {
327                 rq = task_rq(p);
328                 raw_spin_lock(&rq->lock);
329                 if (likely(rq == task_rq(p)))
330                         return rq;
331                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
332         }
333 }
334
335 /*
336  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
337  */
338 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
339         __acquires(p->pi_lock)
340         __acquires(rq->lock)
341 {
342         struct rq *rq;
343
344         for (;;) {
345                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
346                 rq = task_rq(p);
347                 raw_spin_lock(&rq->lock);
348                 if (likely(rq == task_rq(p)))
349                         return rq;
350                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
351                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
352         }
353 }
354
355 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
356         __releases(rq->lock)
357 {
358         raw_spin_unlock(&rq->lock);
359 }
360
361 static inline void
362 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
363         __releases(rq->lock)
364         __releases(p->pi_lock)
365 {
366         raw_spin_unlock(&rq->lock);
367         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
368 }
369
370 /*
371  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
372  */
373 static struct rq *this_rq_lock(void)
374         __acquires(rq->lock)
375 {
376         struct rq *rq;
377
378         local_irq_disable();
379         rq = this_rq();
380         raw_spin_lock(&rq->lock);
381
382         return rq;
383 }
384
385 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
386 /*
387  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
388  */
389
390 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
391 {
392         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
393                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
394 }
395
396 /*
397  * High-resolution timer tick.
398  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
399  */
400 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
401 {
402         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
403
404         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
405
406         raw_spin_lock(&rq->lock);
407         update_rq_clock(rq);
408         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
409         raw_spin_unlock(&rq->lock);
410
411         return HRTIMER_NORESTART;
412 }
413
414 #ifdef CONFIG_SMP
415
416 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
417 {
418         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
419         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
420
421         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
422 }
423
424 /*
425  * called from hardirq (IPI) context
426  */
427 static void __hrtick_start(void *arg)
428 {
429         struct rq *rq = arg;
430
431         raw_spin_lock(&rq->lock);
432         __hrtick_restart(rq);
433         rq->hrtick_csd_pending = 0;
434         raw_spin_unlock(&rq->lock);
435 }
436
437 /*
438  * Called to set the hrtick timer state.
439  *
440  * called with rq->lock held and irqs disabled
441  */
442 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
443 {
444         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
445         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
446
447         hrtimer_set_expires(timer, time);
448
449         if (rq == this_rq()) {
450                 __hrtick_restart(rq);
451         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
452                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
453                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
454         }
455 }
456
457 static int
458 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
459 {
460         int cpu = (int)(long)hcpu;
461
462         switch (action) {
463         case CPU_UP_CANCELED:
464         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
465         case CPU_DOWN_PREPARE:
466         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
467         case CPU_DEAD:
468         case CPU_DEAD_FROZEN:
469                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
470                 return NOTIFY_OK;
471         }
472
473         return NOTIFY_DONE;
474 }
475
476 static __init void init_hrtick(void)
477 {
478         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
479 }
480 #else
481 /*
482  * Called to set the hrtick timer state.
483  *
484  * called with rq->lock held and irqs disabled
485  */
486 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
487 {
488         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
489                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
490 }
491
492 static inline void init_hrtick(void)
493 {
494 }
495 #endif /* CONFIG_SMP */
496
497 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
498 {
499 #ifdef CONFIG_SMP
500         rq->hrtick_csd_pending = 0;
501
502         rq->hrtick_csd.flags = 0;
503         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
504         rq->hrtick_csd.info = rq;
505 #endif
506
507         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
508         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
509 }
510 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
511 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
512 {
513 }
514
515 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
516 {
517 }
518
519 static inline void init_hrtick(void)
520 {
521 }
522 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
523
524 /*
525  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
526  *
527  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
528  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
529  * the target CPU.
530  */
531 void resched_task(struct task_struct *p)
532 {
533         int cpu;
534
535         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
536
537         if (test_tsk_need_resched(p))
538                 return;
539
540         set_tsk_need_resched(p);
541
542         cpu = task_cpu(p);
543         if (cpu == smp_processor_id()) {
544                 set_preempt_need_resched();
545                 return;
546         }
547
548         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
549         smp_mb();
550         if (!tsk_is_polling(p))
551                 smp_send_reschedule(cpu);
552 }
553
554 void resched_cpu(int cpu)
555 {
556         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
557         unsigned long flags;
558
559         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
560                 return;
561         resched_task(cpu_curr(cpu));
562         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
563 }
564
565 #ifdef CONFIG_SMP
566 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
567 /*
568  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
569  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
570  *
571  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
572  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
573  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
574  */
575 int get_nohz_timer_target(int pinned)
576 {
577         int cpu = smp_processor_id();
578         int i;
579         struct sched_domain *sd;
580
581         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
582                 return cpu;
583
584         rcu_read_lock();
585         for_each_domain(cpu, sd) {
586                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
587                         if (!idle_cpu(i)) {
588                                 cpu = i;
589                                 goto unlock;
590                         }
591                 }
592         }
593 unlock:
594         rcu_read_unlock();
595         return cpu;
596 }
597 /*
598  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
599  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
600  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
601  * idle system the next event might even be infinite time into the
602  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
603  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
604  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
605  * wheel for the next timer event.
606  */
607 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
608 {
609         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
610
611         if (cpu == smp_processor_id())
612                 return;
613
614         /*
615          * This is safe, as this function is called with the timer
616          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
617          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
618          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
619          * timer into account automatically.
620          */
621         if (rq->curr != rq->idle)
622                 return;
623
624         /*
625          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
626          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
627          * idle task through an additional NOOP schedule()
628          */
629         set_tsk_need_resched(rq->idle);
630
631         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
632         smp_mb();
633         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
634                 smp_send_reschedule(cpu);
635 }
636
637 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
638 {
639         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
640                 if (cpu != smp_processor_id() ||
641                     tick_nohz_tick_stopped())
642                         smp_send_reschedule(cpu);
643                 return true;
644         }
645
646         return false;
647 }
648
649 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
650 {
651         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
652                 wake_up_idle_cpu(cpu);
653 }
654
655 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
656 {
657         int cpu = smp_processor_id();
658
659         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
660                 return false;
661
662         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
663                 return true;
664
665         /*
666          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
667          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
668          */
669         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
670         return false;
671 }
672
673 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
674
675 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
676 {
677         return false;
678 }
679
680 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
681
682 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
683 bool sched_can_stop_tick(void)
684 {
685        struct rq *rq;
686
687        rq = this_rq();
688
689        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
690        smp_rmb();
691
692        /* More than one running task need preemption */
693        if (rq->nr_running > 1)
694                return false;
695
696        return true;
697 }
698 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
699
700 void sched_avg_update(struct rq *rq)
701 {
702         s64 period = sched_avg_period();
703
704         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
705                 /*
706                  * Inline assembly required to prevent the compiler
707                  * optimising this loop into a divmod call.
708                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
709                  */
710                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
711                 rq->age_stamp += period;
712                 rq->rt_avg /= 2;
713         }
714 }
715
716 #endif /* CONFIG_SMP */
717
718 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
719                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
720 /*
721  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
722  * node and @up when leaving it for the final time.
723  *
724  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
725  */
726 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
727                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
728 {
729         struct task_group *parent, *child;
730         int ret;
731
732         parent = from;
733
734 down:
735         ret = (*down)(parent, data);
736         if (ret)
737                 goto out;
738         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
739                 parent = child;
740                 goto down;
741
742 up:
743                 continue;
744         }
745         ret = (*up)(parent, data);
746         if (ret || parent == from)
747                 goto out;
748
749         child = parent;
750         parent = parent->parent;
751         if (parent)
752                 goto up;
753 out:
754         return ret;
755 }
756
757 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
758 {
759         return 0;
760 }
761 #endif
762
763 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
764 {
765         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
766         struct load_weight *load = &p->se.load;
767
768         /*
769          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
770          */
771         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
772                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
773                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
774                 return;
775         }
776
777         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
778         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
779 }
780
781 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
782 {
783         update_rq_clock(rq);
784         sched_info_queued(rq, p);
785         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
786 }
787
788 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
789 {
790         update_rq_clock(rq);
791         sched_info_dequeued(rq, p);
792         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
793 }
794
795 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
796 {
797         if (task_contributes_to_load(p))
798                 rq->nr_uninterruptible--;
799
800         enqueue_task(rq, p, flags);
801 }
802
803 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
804 {
805         if (task_contributes_to_load(p))
806                 rq->nr_uninterruptible++;
807
808         dequeue_task(rq, p, flags);
809 }
810
811 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
812 {
813 /*
814  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
815  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
816  */
817 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
818         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
819 #endif
820 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
821         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
822
823         /*
824          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
825          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
826          * {soft,}irq region.
827          *
828          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
829          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
830          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
831          * monotonic.
832          *
833          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
834          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
835          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
836          * atomic ops.
837          */
838         if (irq_delta > delta)
839                 irq_delta = delta;
840
841         rq->prev_irq_time += irq_delta;
842         delta -= irq_delta;
843 #endif
844 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
845         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
846                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
847                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
848
849                 if (unlikely(steal > delta))
850                         steal = delta;
851
852                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
853                 delta -= steal;
854         }
855 #endif
856
857         rq->clock_task += delta;
858
859 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
860         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
861                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
862 #endif
863 }
864
865 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
866 {
867         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
868         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
869
870         if (stop) {
871                 /*
872                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
873                  * userspace knows about and won't get confused about.
874                  *
875                  * Also, it will make PI more or less work without too
876                  * much confusion -- but then, stop work should not
877                  * rely on PI working anyway.
878                  */
879                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
880
881                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
882         }
883
884         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
885
886         if (old_stop) {
887                 /*
888                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
889                  * it can die in pieces.
890                  */
891                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
892         }
893 }
894
895 /*
896  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
897  */
898 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         return p->static_prio;
901 }
902
903 /*
904  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
905  * without taking RT-inheritance into account. Might be
906  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
907  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
908  * estimator recalculates.
909  */
910 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
911 {
912         int prio;
913
914         if (task_has_dl_policy(p))
915                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
916         else if (task_has_rt_policy(p))
917                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
918         else
919                 prio = __normal_prio(p);
920         return prio;
921 }
922
923 /*
924  * Calculate the current priority, i.e. the priority
925  * taken into account by the scheduler. This value might
926  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
927  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
928  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
929  */
930 static int effective_prio(struct task_struct *p)
931 {
932         p->normal_prio = normal_prio(p);
933         /*
934          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
935          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
936          * to the normal priority:
937          */
938         if (!rt_prio(p->prio))
939                 return p->normal_prio;
940         return p->prio;
941 }
942
943 /**
944  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
945  * @p: the task in question.
946  *
947  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
948  */
949 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
950 {
951         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
952 }
953
954 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
955                                        const struct sched_class *prev_class,
956                                        int oldprio)
957 {
958         if (prev_class != p->sched_class) {
959                 if (prev_class->switched_from)
960                         prev_class->switched_from(rq, p);
961                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
962         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
963                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
964 }
965
966 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
967 {
968         const struct sched_class *class;
969
970         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
971                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
972         } else {
973                 for_each_class(class) {
974                         if (class == rq->curr->sched_class)
975                                 break;
976                         if (class == p->sched_class) {
977                                 resched_task(rq->curr);
978                                 break;
979                         }
980                 }
981         }
982
983         /*
984          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
985          * this case, we can save a useless back to back clock update.
986          */
987         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
988                 rq->skip_clock_update = 1;
989 }
990
991 #ifdef CONFIG_SMP
992 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
993 {
994 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
995         /*
996          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
997          * ttwu() will sort out the placement.
998          */
999         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1000                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
1001
1002 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1003         /*
1004          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1005          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1006          *
1007          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1008          * see task_group().
1009          *
1010          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1011          * task_rq_lock().
1012          */
1013         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1014                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1015 #endif
1016 #endif
1017
1018         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1019
1020         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1021                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1022                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1023                 p->se.nr_migrations++;
1024                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1025         }
1026
1027         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1028 }
1029
1030 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1031 {
1032         if (p->on_rq) {
1033                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1034
1035                 src_rq = task_rq(p);
1036                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1037
1038                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1039                 set_task_cpu(p, cpu);
1040                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1041                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1042         } else {
1043                 /*
1044                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1045                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1046                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1047                  */
1048                 p->wake_cpu = cpu;
1049         }
1050 }
1051
1052 struct migration_swap_arg {
1053         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1054         int src_cpu, dst_cpu;
1055 };
1056
1057 static int migrate_swap_stop(void *data)
1058 {
1059         struct migration_swap_arg *arg = data;
1060         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1061         int ret = -EAGAIN;
1062
1063         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1064         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1065
1066         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1067                         &arg->dst_task->pi_lock);
1068         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1069         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1070                 goto unlock;
1071
1072         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1073                 goto unlock;
1074
1075         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1076                 goto unlock;
1077
1078         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1079                 goto unlock;
1080
1081         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1082         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1083
1084         ret = 0;
1085
1086 unlock:
1087         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1088         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1089         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1090
1091         return ret;
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Cross migrate two tasks
1096  */
1097 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1098 {
1099         struct migration_swap_arg arg;
1100         int ret = -EINVAL;
1101
1102         arg = (struct migration_swap_arg){
1103                 .src_task = cur,
1104                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1105                 .dst_task = p,
1106                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1107         };
1108
1109         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1110                 goto out;
1111
1112         /*
1113          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1114          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1115          */
1116         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1117                 goto out;
1118
1119         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1120                 goto out;
1121
1122         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1123                 goto out;
1124
1125         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1126         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1127
1128 out:
1129         return ret;
1130 }
1131
1132 struct migration_arg {
1133         struct task_struct *task;
1134         int dest_cpu;
1135 };
1136
1137 static int migration_cpu_stop(void *data);
1138
1139 /*
1140  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1141  *
1142  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1143  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1144  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1145  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1146  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1147  * @p has remained unscheduled the whole time.
1148  *
1149  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1150  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1151  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1152  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1153  * waiting to become inactive.
1154  */
1155 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1156 {
1157         unsigned long flags;
1158         int running, on_rq;
1159         unsigned long ncsw;
1160         struct rq *rq;
1161
1162         for (;;) {
1163                 /*
1164                  * We do the initial early heuristics without holding
1165                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1166                  * the runqueue lock when things look like they will
1167                  * work out!
1168                  */
1169                 rq = task_rq(p);
1170
1171                 /*
1172                  * If the task is actively running on another CPU
1173                  * still, just relax and busy-wait without holding
1174                  * any locks.
1175                  *
1176                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1177                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1178                  * But we don't care, since "task_running()" will
1179                  * return false if the runqueue has changed and p
1180                  * is actually now running somewhere else!
1181                  */
1182                 while (task_running(rq, p)) {
1183                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1184                                 return 0;
1185                         cpu_relax();
1186                 }
1187
1188                 /*
1189                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1190                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1191                  * just go back and repeat.
1192                  */
1193                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1194                 trace_sched_wait_task(p);
1195                 running = task_running(rq, p);
1196                 on_rq = p->on_rq;
1197                 ncsw = 0;
1198                 if (!match_state || p->state == match_state)
1199                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1200                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1201
1202                 /*
1203                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1204                  */
1205                 if (unlikely(!ncsw))
1206                         break;
1207
1208                 /*
1209                  * Was it really running after all now that we
1210                  * checked with the proper locks actually held?
1211                  *
1212                  * Oops. Go back and try again..
1213                  */
1214                 if (unlikely(running)) {
1215                         cpu_relax();
1216                         continue;
1217                 }
1218
1219                 /*
1220                  * It's not enough that it's not actively running,
1221                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1222                  * preempted!
1223                  *
1224                  * So if it was still runnable (but just not actively
1225                  * running right now), it's preempted, and we should
1226                  * yield - it could be a while.
1227                  */
1228                 if (unlikely(on_rq)) {
1229                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1230
1231                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1232                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1233                         continue;
1234                 }
1235
1236                 /*
1237                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1238                  * runnable, which means that it will never become
1239                  * running in the future either. We're all done!
1240                  */
1241                 break;
1242         }
1243
1244         return ncsw;
1245 }
1246
1247 /***
1248  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1249  * @p: the to-be-kicked thread
1250  *
1251  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1252  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1253  *
1254  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1255  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1256  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1257  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1258  * achieved as well.
1259  */
1260 void kick_process(struct task_struct *p)
1261 {
1262         int cpu;
1263
1264         preempt_disable();
1265         cpu = task_cpu(p);
1266         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268         preempt_enable();
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1271 #endif /* CONFIG_SMP */
1272
1273 #ifdef CONFIG_SMP
1274 /*
1275  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1276  */
1277 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1278 {
1279         int nid = cpu_to_node(cpu);
1280         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1281         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1282         int dest_cpu;
1283
1284         /*
1285          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1286          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1287          * select the cpu on the other node.
1288          */
1289         if (nid != -1) {
1290                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1291
1292                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1293                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1294                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1295                                 continue;
1296                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1297                                 continue;
1298                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1299                                 return dest_cpu;
1300                 }
1301         }
1302
1303         for (;;) {
1304                 /* Any allowed, online CPU? */
1305                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1306                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1307                                 continue;
1308                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1309                                 continue;
1310                         goto out;
1311                 }
1312
1313                 switch (state) {
1314                 case cpuset:
1315                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1316                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1317                         state = possible;
1318                         break;
1319
1320                 case possible:
1321                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1322                         state = fail;
1323                         break;
1324
1325                 case fail:
1326                         BUG();
1327                         break;
1328                 }
1329         }
1330
1331 out:
1332         if (state != cpuset) {
1333                 /*
1334                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1335                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1336                  * leave kernel.
1337                  */
1338                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1339                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1340                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1341                 }
1342         }
1343
1344         return dest_cpu;
1345 }
1346
1347 /*
1348  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1349  */
1350 static inline
1351 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1352 {
1353         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1354
1355         /*
1356          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1357          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1358          * cpu.
1359          *
1360          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1361          *
1362          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1363          *   not worry about this generic constraint ]
1364          */
1365         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1366                      !cpu_online(cpu)))
1367                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1368
1369         return cpu;
1370 }
1371
1372 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1373 {
1374         s64 diff = sample - *avg;
1375         *avg += diff >> 3;
1376 }
1377 #endif
1378
1379 static void
1380 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1381 {
1382 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1383         struct rq *rq = this_rq();
1384
1385 #ifdef CONFIG_SMP
1386         int this_cpu = smp_processor_id();
1387
1388         if (cpu == this_cpu) {
1389                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1390                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1391         } else {
1392                 struct sched_domain *sd;
1393
1394                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1395                 rcu_read_lock();
1396                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1397                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1398                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1399                                 break;
1400                         }
1401                 }
1402                 rcu_read_unlock();
1403         }
1404
1405         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1406                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1407
1408 #endif /* CONFIG_SMP */
1409
1410         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1411         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1412
1413         if (wake_flags & WF_SYNC)
1414                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1415
1416 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1417 }
1418
1419 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1420 {
1421         activate_task(rq, p, en_flags);
1422         p->on_rq = 1;
1423
1424         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1425         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1426                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1427 }
1428
1429 /*
1430  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1431  */
1432 static void
1433 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1434 {
1435         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1436         trace_sched_wakeup(p, true);
1437
1438         p->state = TASK_RUNNING;
1439 #ifdef CONFIG_SMP
1440         if (p->sched_class->task_woken)
1441                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1442
1443         if (rq->idle_stamp) {
1444                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1445                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1446
1447                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1448
1449                 if (rq->avg_idle > max)
1450                         rq->avg_idle = max;
1451
1452                 rq->idle_stamp = 0;
1453         }
1454 #endif
1455 }
1456
1457 static void
1458 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1459 {
1460 #ifdef CONFIG_SMP
1461         if (p->sched_contributes_to_load)
1462                 rq->nr_uninterruptible--;
1463 #endif
1464
1465         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1466         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1467 }
1468
1469 /*
1470  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1471  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1472  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1473  * the task is still ->on_rq.
1474  */
1475 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1476 {
1477         struct rq *rq;
1478         int ret = 0;
1479
1480         rq = __task_rq_lock(p);
1481         if (p->on_rq) {
1482                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1483                 update_rq_clock(rq);
1484                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1485                 ret = 1;
1486         }
1487         __task_rq_unlock(rq);
1488
1489         return ret;
1490 }
1491
1492 #ifdef CONFIG_SMP
1493 static void sched_ttwu_pending(void)
1494 {
1495         struct rq *rq = this_rq();
1496         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1497         struct task_struct *p;
1498
1499         raw_spin_lock(&rq->lock);
1500
1501         while (llist) {
1502                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1503                 llist = llist_next(llist);
1504                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1505         }
1506
1507         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1508 }
1509
1510 void scheduler_ipi(void)
1511 {
1512         /*
1513          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1514          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1515          * this IPI.
1516          */
1517         preempt_fold_need_resched();
1518
1519         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1520                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1521                         && !got_nohz_idle_kick())
1522                 return;
1523
1524         /*
1525          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1526          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1527          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1528          * we do call them.
1529          *
1530          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1531          * properly.
1532          *
1533          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1534          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1535          * somewhat pessimize the simple resched case.
1536          */
1537         irq_enter();
1538         tick_nohz_full_check();
1539         sched_ttwu_pending();
1540
1541         /*
1542          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1543          */
1544         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1545                 this_rq()->idle_balance = 1;
1546                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1547         }
1548         irq_exit();
1549 }
1550
1551 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1552 {
1553         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1554                 smp_send_reschedule(cpu);
1555 }
1556
1557 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1558 {
1559         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1560 }
1561 #endif /* CONFIG_SMP */
1562
1563 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1564 {
1565         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1566
1567 #if defined(CONFIG_SMP)
1568         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1569                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1570                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1571                 return;
1572         }
1573 #endif
1574
1575         raw_spin_lock(&rq->lock);
1576         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1577         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1578 }
1579
1580 /**
1581  * try_to_wake_up - wake up a thread
1582  * @p: the thread to be awakened
1583  * @state: the mask of task states that can be woken
1584  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1585  *
1586  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1587  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1588  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1589  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1590  * runnable without the overhead of this.
1591  *
1592  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1593  * or @state didn't match @p's state.
1594  */
1595 static int
1596 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1597 {
1598         unsigned long flags;
1599         int cpu, success = 0;
1600
1601         /*
1602          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1603          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1604          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1605          * set_current_state() the waiting thread does.
1606          */
1607         smp_mb__before_spinlock();
1608         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1609         if (!(p->state & state))
1610                 goto out;
1611
1612         success = 1; /* we're going to change ->state */
1613         cpu = task_cpu(p);
1614
1615         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1616                 goto stat;
1617
1618 #ifdef CONFIG_SMP
1619         /*
1620          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1621          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1622          */
1623         while (p->on_cpu)
1624                 cpu_relax();
1625         /*
1626          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1627          */
1628         smp_rmb();
1629
1630         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1631         p->state = TASK_WAKING;
1632
1633         if (p->sched_class->task_waking)
1634                 p->sched_class->task_waking(p);
1635
1636         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1637         if (task_cpu(p) != cpu) {
1638                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1639                 set_task_cpu(p, cpu);
1640         }
1641 #endif /* CONFIG_SMP */
1642
1643         ttwu_queue(p, cpu);
1644 stat:
1645         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1646 out:
1647         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1648
1649         return success;
1650 }
1651
1652 /**
1653  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1654  * @p: the thread to be awakened
1655  *
1656  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1657  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1658  * the current task.
1659  */
1660 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1661 {
1662         struct rq *rq = task_rq(p);
1663
1664         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1665             WARN_ON_ONCE(p == current))
1666                 return;
1667
1668         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1669
1670         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1671                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1672                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1673                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1674         }
1675
1676         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1677                 goto out;
1678
1679         if (!p->on_rq)
1680                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1681
1682         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1683         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1684 out:
1685         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1686 }
1687
1688 /**
1689  * wake_up_process - Wake up a specific process
1690  * @p: The process to be woken up.
1691  *
1692  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1693  * processes.
1694  *
1695  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1696  *
1697  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1698  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1699  */
1700 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1701 {
1702         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1703         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1704 }
1705 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1706
1707 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1708 {
1709         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1710 }
1711
1712 /*
1713  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1714  * p is forked by current.
1715  *
1716  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1717  */
1718 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1719 {
1720         p->on_rq                        = 0;
1721
1722         p->se.on_rq                     = 0;
1723         p->se.exec_start                = 0;
1724         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1725         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1726         p->se.nr_migrations             = 0;
1727         p->se.vruntime                  = 0;
1728         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1729
1730 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1731         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1732 #endif
1733
1734         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1735         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1736         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1737         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1738         p->dl.dl_period = 0;
1739         p->dl.flags = 0;
1740
1741         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1742
1743 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1744         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1745 #endif
1746
1747 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1748         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1749                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1750                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1751         }
1752
1753         if (clone_flags & CLONE_VM)
1754                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1755         else
1756                 p->numa_preferred_nid = -1;
1757
1758         p->node_stamp = 0ULL;
1759         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1760         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1761         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1762         p->numa_faults_memory = NULL;
1763         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1764         p->last_task_numa_placement = 0;
1765         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1766
1767         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1768         p->numa_group = NULL;
1769 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1770 }
1771
1772 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1773 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1774 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1775 {
1776         if (enabled)
1777                 sched_feat_set("NUMA");
1778         else
1779                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1780 }
1781 #else
1782 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1783
1784 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1785 {
1786         numabalancing_enabled = enabled;
1787 }
1788 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1789
1790 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1791 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1792                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1793 {
1794         struct ctl_table t;
1795         int err;
1796         int state = numabalancing_enabled;
1797
1798         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1799                 return -EPERM;
1800
1801         t = *table;
1802         t.data = &state;
1803         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1804         if (err < 0)
1805                 return err;
1806         if (write)
1807                 set_numabalancing_state(state);
1808         return err;
1809 }
1810 #endif
1811 #endif
1812
1813 /*
1814  * fork()/clone()-time setup:
1815  */
1816 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1817 {
1818         unsigned long flags;
1819         int cpu = get_cpu();
1820
1821         __sched_fork(clone_flags, p);
1822         /*
1823          * We mark the process as running here. This guarantees that
1824          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1825          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1826          */
1827         p->state = TASK_RUNNING;
1828
1829         /*
1830          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1831          */
1832         p->prio = current->normal_prio;
1833
1834         /*
1835          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1836          */
1837         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1838                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1839                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1840                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1841                         p->rt_priority = 0;
1842                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1843                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1844
1845                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1846                 set_load_weight(p);
1847
1848                 /*
1849                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1850                  * fulfilled its duty:
1851                  */
1852                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1853         }
1854
1855         if (dl_prio(p->prio)) {
1856                 put_cpu();
1857                 return -EAGAIN;
1858         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1859                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1860         } else {
1861                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1862         }
1863
1864         if (p->sched_class->task_fork)
1865                 p->sched_class->task_fork(p);
1866
1867         /*
1868          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1869          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1870          * is ran before sched_fork().
1871          *
1872          * Silence PROVE_RCU.
1873          */
1874         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1875         set_task_cpu(p, cpu);
1876         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1877
1878 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1879         if (likely(sched_info_on()))
1880                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1881 #endif
1882 #if defined(CONFIG_SMP)
1883         p->on_cpu = 0;
1884 #endif
1885         init_task_preempt_count(p);
1886 #ifdef CONFIG_SMP
1887         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1888         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1889 #endif
1890
1891         put_cpu();
1892         return 0;
1893 }
1894
1895 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1896 {
1897         if (runtime == RUNTIME_INF)
1898                 return 1ULL << 20;
1899
1900         /*
1901          * Doing this here saves a lot of checks in all
1902          * the calling paths, and returning zero seems
1903          * safe for them anyway.
1904          */
1905         if (period == 0)
1906                 return 0;
1907
1908         return div64_u64(runtime << 20, period);
1909 }
1910
1911 #ifdef CONFIG_SMP
1912 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1913 {
1914         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1915 }
1916
1917 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1918 {
1919         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1920         int cpus = 0;
1921
1922         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1923                 cpus++;
1924
1925         return cpus;
1926 }
1927 #else
1928 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1929 {
1930         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1931 }
1932
1933 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1934 {
1935         return 1;
1936 }
1937 #endif
1938
1939 static inline
1940 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1941 {
1942         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1943 }
1944
1945 static inline
1946 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1947 {
1948         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1949 }
1950
1951 static inline
1952 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1953 {
1954         return dl_b->bw != -1 &&
1955                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1956 }
1957
1958 /*
1959  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1960  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1961  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1962  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1963  *
1964  * This function is called while holding p's rq->lock.
1965  */
1966 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1967                        const struct sched_attr *attr)
1968 {
1969
1970         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1971         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
1972         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1973         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1974         int cpus, err = -1;
1975
1976         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1977                 return 0;
1978
1979         /*
1980          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1981          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1982          * allocated bandwidth of the container.
1983          */
1984         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1985         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
1986         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1987             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1988                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1989                 err = 0;
1990         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1991                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1992                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1993                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1994                 err = 0;
1995         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1996                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1997                 err = 0;
1998         }
1999         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2000
2001         return err;
2002 }
2003
2004 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2005
2006 /*
2007  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2008  *
2009  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2010  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2011  * on the runqueue and wakes it.
2012  */
2013 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2014 {
2015         unsigned long flags;
2016         struct rq *rq;
2017
2018         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2019 #ifdef CONFIG_SMP
2020         /*
2021          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2022          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2023          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2024          */
2025         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2026 #endif
2027
2028         /* Initialize new task's runnable average */
2029         init_task_runnable_average(p);
2030         rq = __task_rq_lock(p);
2031         activate_task(rq, p, 0);
2032         p->on_rq = 1;
2033         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2034         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2035 #ifdef CONFIG_SMP
2036         if (p->sched_class->task_woken)
2037                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2038 #endif
2039         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2040 }
2041
2042 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2043
2044 /**
2045  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2046  * @notifier: notifier struct to register
2047  */
2048 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2049 {
2050         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2051 }
2052 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2053
2054 /**
2055  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2056  * @notifier: notifier struct to unregister
2057  *
2058  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2059  */
2060 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2061 {
2062         hlist_del(&notifier->link);
2063 }
2064 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2065
2066 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2067 {
2068         struct preempt_notifier *notifier;
2069
2070         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2071                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2072 }
2073
2074 static void
2075 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2076                                  struct task_struct *next)
2077 {
2078         struct preempt_notifier *notifier;
2079
2080         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2081                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2082 }
2083
2084 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2085
2086 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2087 {
2088 }
2089
2090 static void
2091 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2092                                  struct task_struct *next)
2093 {
2094 }
2095
2096 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2097
2098 /**
2099  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2100  * @rq: the runqueue preparing to switch
2101  * @prev: the current task that is being switched out
2102  * @next: the task we are going to switch to.
2103  *
2104  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2105  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2106  * switch.
2107  *
2108  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2109  * hooks.
2110  */
2111 static inline void
2112 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2113                     struct task_struct *next)
2114 {
2115         trace_sched_switch(prev, next);
2116         sched_info_switch(rq, prev, next);
2117         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2118         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2119         prepare_lock_switch(rq, next);
2120         prepare_arch_switch(next);
2121 }
2122
2123 /**
2124  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2125  * @rq: runqueue associated with task-switch
2126  * @prev: the thread we just switched away from.
2127  *
2128  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2129  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2130  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2131  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2132  *
2133  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2134  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2135  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2136  * details.)
2137  */
2138 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2139         __releases(rq->lock)
2140 {
2141         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2142         long prev_state;
2143
2144         rq->prev_mm = NULL;
2145
2146         /*
2147          * A task struct has one reference for the use as "current".
2148          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2149          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2150          * the scheduled task must drop that reference.
2151          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2152          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2153          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2154          * be dropped twice.
2155          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2156          */
2157         prev_state = prev->state;
2158         vtime_task_switch(prev);
2159         finish_arch_switch(prev);
2160         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2161         finish_lock_switch(rq, prev);
2162         finish_arch_post_lock_switch();
2163
2164         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2165         if (mm)
2166                 mmdrop(mm);
2167         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2168                 if (prev->sched_class->task_dead)
2169                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2170
2171                 /*
2172                  * Remove function-return probe instances associated with this
2173                  * task and put them back on the free list.
2174                  */
2175                 kprobe_flush_task(prev);
2176                 put_task_struct(prev);
2177         }
2178
2179         tick_nohz_task_switch(current);
2180 }
2181
2182 #ifdef CONFIG_SMP
2183
2184 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2185 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2186 {
2187         if (rq->post_schedule) {
2188                 unsigned long flags;
2189
2190                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2191                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2192                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2193                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2194
2195                 rq->post_schedule = 0;
2196         }
2197 }
2198
2199 #else
2200
2201 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2202 {
2203 }
2204
2205 #endif
2206
2207 /**
2208  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2209  * @prev: the thread we just switched away from.
2210  */
2211 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2212         __releases(rq->lock)
2213 {
2214         struct rq *rq = this_rq();
2215
2216         finish_task_switch(rq, prev);
2217
2218         /*
2219          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2220          * task_switch?
2221          */
2222         post_schedule(rq);
2223
2224 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2225         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2226         preempt_enable();
2227 #endif
2228         if (current->set_child_tid)
2229                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2230 }
2231
2232 /*
2233  * context_switch - switch to the new MM and the new
2234  * thread's register state.
2235  */
2236 static inline void
2237 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2238                struct task_struct *next)
2239 {
2240         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2241
2242         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2243
2244         mm = next->mm;
2245         oldmm = prev->active_mm;
2246         /*
2247          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2248          * combine the page table reload and the switch backend into
2249          * one hypercall.
2250          */
2251         arch_start_context_switch(prev);
2252
2253         if (!mm) {
2254                 next->active_mm = oldmm;
2255                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2256                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2257         } else
2258                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2259
2260         if (!prev->mm) {
2261                 prev->active_mm = NULL;
2262                 rq->prev_mm = oldmm;
2263         }
2264         /*
2265          * Since the runqueue lock will be released by the next
2266          * task (which is an invalid locking op but in the case
2267          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2268          * do an early lockdep release here:
2269          */
2270 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2271         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2272 #endif
2273
2274         context_tracking_task_switch(prev, next);
2275         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2276         switch_to(prev, next, prev);
2277
2278         barrier();
2279         /*
2280          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2281          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2282          * frame will be invalid.
2283          */
2284         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2285 }
2286
2287 /*
2288  * nr_running and nr_context_switches:
2289  *
2290  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2291  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2292  */
2293 unsigned long nr_running(void)
2294 {
2295         unsigned long i, sum = 0;
2296
2297         for_each_online_cpu(i)
2298                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2299
2300         return sum;
2301 }
2302
2303 unsigned long long nr_context_switches(void)
2304 {
2305         int i;
2306         unsigned long long sum = 0;
2307
2308         for_each_possible_cpu(i)
2309                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2310
2311         return sum;
2312 }
2313
2314 unsigned long nr_iowait(void)
2315 {
2316         unsigned long i, sum = 0;
2317
2318         for_each_possible_cpu(i)
2319                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2320
2321         return sum;
2322 }
2323
2324 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2325 {
2326         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2327         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2328 }
2329
2330 #ifdef CONFIG_SMP
2331
2332 /*
2333  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2334  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2335  */
2336 void sched_exec(void)
2337 {
2338         struct task_struct *p = current;
2339         unsigned long flags;
2340         int dest_cpu;
2341
2342         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2343         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2344         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2345                 goto unlock;
2346
2347         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2348                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2349
2350                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2351                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2352                 return;
2353         }
2354 unlock:
2355         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2356 }
2357
2358 #endif
2359
2360 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2361 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2362
2363 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2364 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2365
2366 /*
2367  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2368  * @p in case that task is currently running.
2369  *
2370  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2371  */
2372 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2373 {
2374         u64 ns = 0;
2375
2376         if (task_current(rq, p)) {
2377                 update_rq_clock(rq);
2378                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2379                 if ((s64)ns < 0)
2380                         ns = 0;
2381         }
2382
2383         return ns;
2384 }
2385
2386 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2387 {
2388         unsigned long flags;
2389         struct rq *rq;
2390         u64 ns = 0;
2391
2392         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2393         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2394         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2395
2396         return ns;
2397 }
2398
2399 /*
2400  * Return accounted runtime for the task.
2401  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2402  * pending runtime that have not been accounted yet.
2403  */
2404 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2405 {
2406         unsigned long flags;
2407         struct rq *rq;
2408         u64 ns = 0;
2409
2410 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2411         /*
2412          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2413          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2414          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2415          *
2416          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2417          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2418          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2419          */
2420         if (!p->on_cpu)
2421                 return p->se.sum_exec_runtime;
2422 #endif
2423
2424         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2425         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2426         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2427
2428         return ns;
2429 }
2430
2431 /*
2432  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2433  * We call it with interrupts disabled.
2434  */
2435 void scheduler_tick(void)
2436 {
2437         int cpu = smp_processor_id();
2438         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2439         struct task_struct *curr = rq->curr;
2440
2441         sched_clock_tick();
2442
2443         raw_spin_lock(&rq->lock);
2444         update_rq_clock(rq);
2445         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2446         update_cpu_load_active(rq);
2447         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2448
2449         perf_event_task_tick();
2450
2451 #ifdef CONFIG_SMP
2452         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2453         trigger_load_balance(rq);
2454 #endif
2455         rq_last_tick_reset(rq);
2456 }
2457
2458 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2459 /**
2460  * scheduler_tick_max_deferment
2461  *
2462  * Keep at least one tick per second when a single
2463  * active task is running because the scheduler doesn't
2464  * yet completely support full dynticks environment.
2465  *
2466  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2467  * balancing, etc... continue to move forward, even
2468  * with a very low granularity.
2469  *
2470  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2471  */
2472 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2473 {
2474         struct rq *rq = this_rq();
2475         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2476
2477         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2478
2479         if (time_before_eq(next, now))
2480                 return 0;
2481
2482         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2483 }
2484 #endif
2485
2486 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2487 {
2488         if (in_lock_functions(addr)) {
2489                 addr = CALLER_ADDR2;
2490                 if (in_lock_functions(addr))
2491                         addr = CALLER_ADDR3;
2492         }
2493         return addr;
2494 }
2495
2496 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2497                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2498
2499 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2500 {
2501 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2502         /*
2503          * Underflow?
2504          */
2505         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2506                 return;
2507 #endif
2508         __preempt_count_add(val);
2509 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2510         /*
2511          * Spinlock count overflowing soon?
2512          */
2513         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2514                                 PREEMPT_MASK - 10);
2515 #endif
2516         if (preempt_count() == val) {
2517                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2518 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2519                 current->preempt_disable_ip = ip;
2520 #endif
2521                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2522         }
2523 }
2524 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2525
2526 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2527 {
2528 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2529         /*
2530          * Underflow?
2531          */
2532         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2533                 return;
2534         /*
2535          * Is the spinlock portion underflowing?
2536          */
2537         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2538                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2539                 return;
2540 #endif
2541
2542         if (preempt_count() == val)
2543                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2544         __preempt_count_sub(val);
2545 }
2546 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2547
2548 #endif
2549
2550 /*
2551  * Print scheduling while atomic bug:
2552  */
2553 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2554 {
2555         if (oops_in_progress)
2556                 return;
2557
2558         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2559                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2560
2561         debug_show_held_locks(prev);
2562         print_modules();
2563         if (irqs_disabled())
2564                 print_irqtrace_events(prev);
2565 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2566         if (in_atomic_preempt_off()) {
2567                 pr_err("Preemption disabled at:");
2568                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2569                 pr_cont("\n");
2570         }
2571 #endif
2572         dump_stack();
2573         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2574 }
2575
2576 /*
2577  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2578  */
2579 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2580 {
2581         /*
2582          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2583          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2584          * if we are scheduling when we should not.
2585          */
2586         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2587                 __schedule_bug(prev);
2588         rcu_sleep_check();
2589
2590         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2591
2592         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2593 }
2594
2595 /*
2596  * Pick up the highest-prio task:
2597  */
2598 static inline struct task_struct *
2599 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2600 {
2601         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2602         struct task_struct *p;
2603
2604         /*
2605          * Optimization: we know that if all tasks are in
2606          * the fair class we can call that function directly:
2607          */
2608         if (likely(prev->sched_class == class &&
2609                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2610                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2611                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2612                         goto again;
2613
2614                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2615                 if (unlikely(!p))
2616                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2617
2618                 return p;
2619         }
2620
2621 again:
2622         for_each_class(class) {
2623                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2624                 if (p) {
2625                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2626                                 goto again;
2627                         return p;
2628                 }
2629         }
2630
2631         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2632 }
2633
2634 /*
2635  * __schedule() is the main scheduler function.
2636  *
2637  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2638  *
2639  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2640  *
2641  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2642  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2643  *
2644  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2645  *      interrupt handler scheduler_tick().
2646  *
2647  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2648  *      task to the run-queue and that's it.
2649  *
2650  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2651  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2652  *      called on the nearest possible occasion:
2653  *
2654  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2655  *
2656  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2657  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2658  *           spin_unlock()!)
2659  *
2660  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2661  *           preemptible context
2662  *
2663  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2664  *         then at the next:
2665  *
2666  *          - cond_resched() call
2667  *          - explicit schedule() call
2668  *          - return from syscall or exception to user-space
2669  *          - return from interrupt-handler to user-space
2670  */
2671 static void __sched __schedule(void)
2672 {
2673         struct task_struct *prev, *next;
2674         unsigned long *switch_count;
2675         struct rq *rq;
2676         int cpu;
2677
2678 need_resched:
2679         preempt_disable();
2680         cpu = smp_processor_id();
2681         rq = cpu_rq(cpu);
2682         rcu_note_context_switch(cpu);
2683         prev = rq->curr;
2684
2685         schedule_debug(prev);
2686
2687         if (sched_feat(HRTICK))
2688                 hrtick_clear(rq);
2689
2690         /*
2691          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2692          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2693          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2694          */
2695         smp_mb__before_spinlock();
2696         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2697
2698         switch_count = &prev->nivcsw;
2699         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2700                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2701                         prev->state = TASK_RUNNING;
2702                 } else {
2703                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2704                         prev->on_rq = 0;
2705
2706                         /*
2707                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2708                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2709                          * concurrency.
2710                          */
2711                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2712                                 struct task_struct *to_wakeup;
2713
2714                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2715                                 if (to_wakeup)
2716                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2717                         }
2718                 }
2719                 switch_count = &prev->nvcsw;
2720         }
2721
2722         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2723                 update_rq_clock(rq);
2724
2725         next = pick_next_task(rq, prev);
2726         clear_tsk_need_resched(prev);
2727         clear_preempt_need_resched();
2728         rq->skip_clock_update = 0;
2729
2730         if (likely(prev != next)) {
2731                 rq->nr_switches++;
2732                 rq->curr = next;
2733                 ++*switch_count;
2734
2735                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2736                 /*
2737                  * The context switch have flipped the stack from under us
2738                  * and restored the local variables which were saved when
2739                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2740                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2741                  */
2742                 cpu = smp_processor_id();
2743                 rq = cpu_rq(cpu);
2744         } else
2745                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2746
2747         post_schedule(rq);
2748
2749         sched_preempt_enable_no_resched();
2750         if (need_resched())
2751                 goto need_resched;
2752 }
2753
2754 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2755 {
2756         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2757                 return;
2758         /*
2759          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2760          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2761          */
2762         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2763                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2764 }
2765
2766 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2767 {
2768         struct task_struct *tsk = current;
2769
2770         sched_submit_work(tsk);
2771         __schedule();
2772 }
2773 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2774
2775 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2776 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2777 {
2778         /*
2779          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2780          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2781          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2782          * we find a better solution.
2783          */
2784         user_exit();
2785         schedule();
2786         user_enter();
2787 }
2788 #endif
2789
2790 /**
2791  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2792  *
2793  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2794  */
2795 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2796 {
2797         sched_preempt_enable_no_resched();
2798         schedule();
2799         preempt_disable();
2800 }
2801
2802 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2803 /*
2804  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2805  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2806  * occur there and call schedule directly.
2807  */
2808 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2809 {
2810         /*
2811          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2812          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2813          */
2814         if (likely(!preemptible()))
2815                 return;
2816
2817         do {
2818                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2819                 __schedule();
2820                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2821
2822                 /*
2823                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2824                  * between schedule and now.
2825                  */
2826                 barrier();
2827         } while (need_resched());
2828 }
2829 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2830 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2831
2832 /*
2833  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2834  * off of irq context.
2835  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2836  * protect us against recursive calling from irq.
2837  */
2838 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2839 {
2840         enum ctx_state prev_state;
2841
2842         /* Catch callers which need to be fixed */
2843         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2844
2845         prev_state = exception_enter();
2846
2847         do {
2848                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2849                 local_irq_enable();
2850                 __schedule();
2851                 local_irq_disable();
2852                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2853
2854                 /*
2855                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2856                  * between schedule and now.
2857                  */
2858                 barrier();
2859         } while (need_resched());
2860
2861         exception_exit(prev_state);
2862 }
2863
2864 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2865                           void *key)
2866 {
2867         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2868 }
2869 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2870
2871 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2872
2873 /*
2874  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2875  * @p: task
2876  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2877  *
2878  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2879  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2880  *
2881  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2882  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2883  */
2884 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2885 {
2886         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2887         struct rq *rq;
2888         const struct sched_class *prev_class;
2889
2890         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2891
2892         rq = __task_rq_lock(p);
2893
2894         /*
2895          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2896          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2897          *
2898          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2899          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2900          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2901          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2902          * with interrupts disabled and will complete the lock
2903          * protected section without being interrupted. So there is no
2904          * real need to boost.
2905          */
2906         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2907                 WARN_ON(p != rq->curr);
2908                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2909                 goto out_unlock;
2910         }
2911
2912         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2913         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2914         oldprio = p->prio;
2915         prev_class = p->sched_class;
2916         on_rq = p->on_rq;
2917         running = task_current(rq, p);
2918         if (on_rq)
2919                 dequeue_task(rq, p, 0);
2920         if (running)
2921                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2922
2923         /*
2924          * Boosting condition are:
2925          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2926          *      --> -dl task blocks on mutex A
2927          *
2928          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2929          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2930          *          running task
2931          */
2932         if (dl_prio(prio)) {
2933                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2934                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2935                         p->dl.dl_boosted = 1;
2936                         p->dl.dl_throttled = 0;
2937                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2938                 } else
2939                         p->dl.dl_boosted = 0;
2940                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2941         } else if (rt_prio(prio)) {
2942                 if (dl_prio(oldprio))
2943                         p->dl.dl_boosted = 0;
2944                 if (oldprio < prio)
2945                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2946                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2947         } else {
2948                 if (dl_prio(oldprio))
2949                         p->dl.dl_boosted = 0;
2950                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2951         }
2952
2953         p->prio = prio;
2954
2955         if (running)
2956                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2957         if (on_rq)
2958                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2959
2960         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2961 out_unlock:
2962         __task_rq_unlock(rq);
2963 }
2964 #endif
2965
2966 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2967 {
2968         int old_prio, delta, on_rq;
2969         unsigned long flags;
2970         struct rq *rq;
2971
2972         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
2973                 return;
2974         /*
2975          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
2976          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
2977          */
2978         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2979         /*
2980          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
2981          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
2982          * it wont have any effect on scheduling until the task is
2983          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
2984          */
2985         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2986                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2987                 goto out_unlock;
2988         }
2989         on_rq = p->on_rq;
2990         if (on_rq)
2991                 dequeue_task(rq, p, 0);
2992
2993         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2994         set_load_weight(p);
2995         old_prio = p->prio;
2996         p->prio = effective_prio(p);
2997         delta = p->prio - old_prio;
2998
2999         if (on_rq) {
3000                 enqueue_task(rq, p, 0);
3001                 /*
3002                  * If the task increased its priority or is running and
3003                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3004                  */
3005                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3006                         resched_task(rq->curr);
3007         }
3008 out_unlock:
3009         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3010 }
3011 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3012
3013 /*
3014  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3015  * @p: task
3016  * @nice: nice value
3017  */
3018 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3019 {
3020         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3021         int nice_rlim = 20 - nice;
3022
3023         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3024                 capable(CAP_SYS_NICE));
3025 }
3026
3027 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3028
3029 /*
3030  * sys_nice - change the priority of the current process.
3031  * @increment: priority increment
3032  *
3033  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3034  * does similar things.
3035  */
3036 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3037 {
3038         long nice, retval;
3039
3040         /*
3041          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3042          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3043          * and we have a single winner.
3044          */
3045         if (increment < -40)
3046                 increment = -40;
3047         if (increment > 40)
3048                 increment = 40;
3049
3050         nice = task_nice(current) + increment;
3051         if (nice < MIN_NICE)
3052                 nice = MIN_NICE;
3053         if (nice > MAX_NICE)
3054                 nice = MAX_NICE;
3055
3056         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3057                 return -EPERM;
3058
3059         retval = security_task_setnice(current, nice);
3060         if (retval)
3061                 return retval;
3062
3063         set_user_nice(current, nice);
3064         return 0;
3065 }
3066
3067 #endif
3068
3069 /**
3070  * task_prio - return the priority value of a given task.
3071  * @p: the task in question.
3072  *
3073  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3074  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3075  * around 0, value goes from -16 to +15.
3076  */
3077 int task_prio(const struct task_struct *p)
3078 {
3079         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3080 }
3081
3082 /**
3083  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3084  * @cpu: the processor in question.
3085  *
3086  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3087  */
3088 int idle_cpu(int cpu)
3089 {
3090         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3091
3092         if (rq->curr != rq->idle)
3093                 return 0;
3094
3095         if (rq->nr_running)
3096                 return 0;
3097
3098 #ifdef CONFIG_SMP
3099         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3100                 return 0;
3101 #endif
3102
3103         return 1;
3104 }
3105
3106 /**
3107  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3108  * @cpu: the processor in question.
3109  *
3110  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3111  */
3112 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3113 {
3114         return cpu_rq(cpu)->idle;
3115 }
3116
3117 /**
3118  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3119  * @pid: the pid in question.
3120  *
3121  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3122  */
3123 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3124 {
3125         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3126 }
3127
3128 /*
3129  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3130  * SCHED_DEADLINE task.
3131  *
3132  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3133  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3134  * for the first time with its new policy.
3135  */
3136 static void
3137 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3138 {
3139         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3140
3141         init_dl_task_timer(dl_se);
3142         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3143         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3144         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3145         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3146         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3147         dl_se->dl_throttled = 0;
3148         dl_se->dl_new = 1;
3149         dl_se->dl_yielded = 0;
3150 }
3151
3152 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3153                 const struct sched_attr *attr)
3154 {
3155         int policy = attr->sched_policy;
3156
3157         if (policy == -1) /* setparam */
3158                 policy = p->policy;
3159
3160         p->policy = policy;
3161
3162         if (dl_policy(policy))
3163                 __setparam_dl(p, attr);
3164         else if (fair_policy(policy))
3165                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3166
3167         /*
3168          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3169          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3170          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3171          */
3172         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3173         p->normal_prio = normal_prio(p);
3174         set_load_weight(p);
3175 }
3176
3177 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3178 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3179                            const struct sched_attr *attr)
3180 {
3181         __setscheduler_params(p, attr);
3182
3183         /*
3184          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3185          * task. It is safe to use the normal prio.
3186          */
3187         p->prio = normal_prio(p);
3188
3189         if (dl_prio(p->prio))
3190                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3191         else if (rt_prio(p->prio))
3192                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3193         else
3194                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3195 }
3196
3197 static void
3198 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3199 {
3200         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3201
3202         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3203         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3204         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3205         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3206         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3207 }
3208
3209 /*
3210  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3211  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3212  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3213  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3214  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3215  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3216  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3217  * sched_period, as the latter can be zero).
3218  */
3219 static bool
3220 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3221 {
3222         /* deadline != 0 */
3223         if (attr->sched_deadline == 0)
3224                 return false;
3225
3226         /*
3227          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3228          * that big.
3229          */
3230         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3231                 return false;
3232
3233         /*
3234          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3235          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3236          */
3237         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3238             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3239                 return false;
3240
3241         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3242         if ((attr->sched_period != 0 &&
3243              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3244             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3245                 return false;
3246
3247         return true;
3248 }
3249
3250 /*
3251  * check the target process has a UID that matches the current process's
3252  */
3253 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3254 {
3255         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3256         bool match;
3257
3258         rcu_read_lock();
3259         pcred = __task_cred(p);
3260         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3261                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3262         rcu_read_unlock();
3263         return match;
3264 }
3265
3266 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3267                                 const struct sched_attr *attr,
3268                                 bool user)
3269 {
3270         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3271                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3272         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3273         int policy = attr->sched_policy;
3274         unsigned long flags;
3275         const struct sched_class *prev_class;
3276         struct rq *rq;
3277         int reset_on_fork;
3278
3279         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3280         BUG_ON(in_interrupt());
3281 recheck:
3282         /* double check policy once rq lock held */
3283         if (policy < 0) {
3284                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3285                 policy = oldpolicy = p->policy;
3286         } else {
3287                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3288
3289                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3290                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3291                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3292                                 policy != SCHED_IDLE)
3293                         return -EINVAL;
3294         }
3295
3296         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3297                 return -EINVAL;
3298
3299         /*
3300          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3301          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3302          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3303          */
3304         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3305             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3306                 return -EINVAL;
3307         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3308             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3309                 return -EINVAL;
3310
3311         /*
3312          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3313          */
3314         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3315                 if (fair_policy(policy)) {
3316                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3317                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3318                                 return -EPERM;
3319                 }
3320
3321                 if (rt_policy(policy)) {
3322                         unsigned long rlim_rtprio =
3323                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3324
3325                         /* can't set/change the rt policy */
3326                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3327                                 return -EPERM;
3328
3329                         /* can't increase priority */
3330                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3331                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3332                                 return -EPERM;
3333                 }
3334
3335                  /*
3336                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3337                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3338                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3339                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3340                   */
3341                 if (dl_policy(policy))
3342                         return -EPERM;
3343
3344                 /*
3345                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3346                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3347                  */
3348                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3349                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3350                                 return -EPERM;
3351                 }
3352
3353                 /* can't change other user's priorities */
3354                 if (!check_same_owner(p))
3355                         return -EPERM;
3356
3357                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3358                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3359                         return -EPERM;
3360         }
3361
3362         if (user) {
3363                 retval = security_task_setscheduler(p);
3364                 if (retval)
3365                         return retval;
3366         }
3367
3368         /*
3369          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3370          * changing the priority of the task:
3371          *
3372          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3373          * runqueue lock must be held.
3374          */
3375         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3376
3377         /*
3378          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3379          */
3380         if (p == rq->stop) {
3381                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3382                 return -EINVAL;
3383         }
3384
3385         /*
3386          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3387          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3388          */
3389         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3390                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3391                         goto change;
3392                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3393                         goto change;
3394                 if (dl_policy(policy))
3395                         goto change;
3396
3397                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3398                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3399                 return 0;
3400         }
3401 change:
3402
3403         if (user) {
3404 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3405                 /*
3406                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3407                  * assigned.
3408                  */
3409                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3410                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3411                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3412                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3413                         return -EPERM;
3414                 }
3415 #endif
3416 #ifdef CONFIG_SMP
3417                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3418                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3419
3420                         /*
3421                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3422                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3423                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3424                          */
3425                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3426                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3427                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3428                                 return -EPERM;
3429                         }
3430                 }
3431 #endif
3432         }
3433
3434         /* recheck policy now with rq lock held */
3435         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3436                 policy = oldpolicy = -1;
3437                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3438                 goto recheck;
3439         }
3440
3441         /*
3442          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3443          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3444          * is available.
3445          */
3446         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3447                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3448                 return -EBUSY;
3449         }
3450
3451         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3452         oldprio = p->prio;
3453
3454         /*
3455          * Special case for priority boosted tasks.
3456          *
3457          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3458          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3459          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3460          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3461          * itself.
3462          */
3463         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3464                 __setscheduler_params(p, attr);
3465                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3466                 return 0;
3467         }
3468
3469         on_rq = p->on_rq;
3470         running = task_current(rq, p);
3471         if (on_rq)
3472                 dequeue_task(rq, p, 0);
3473         if (running)
3474                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3475
3476         prev_class = p->sched_class;
3477         __setscheduler(rq, p, attr);
3478
3479         if (running)
3480                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3481         if (on_rq) {
3482                 /*
3483                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3484                  * increased (user space view).
3485                  */
3486                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3487         }
3488
3489         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3490         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3491
3492         rt_mutex_adjust_pi(p);
3493
3494         return 0;
3495 }
3496
3497 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3498                                const struct sched_param *param, bool check)
3499 {
3500         struct sched_attr attr = {
3501                 .sched_policy   = policy,
3502                 .sched_priority = param->sched_priority,
3503                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3504         };
3505
3506         /*
3507          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3508          */
3509         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3510                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3511                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3512                 attr.sched_policy = policy;
3513         }
3514
3515         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3516 }
3517 /**
3518  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3519  * @p: the task in question.
3520  * @policy: new policy.
3521  * @param: structure containing the new RT priority.
3522  *
3523  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3524  *
3525  * NOTE that the task may be already dead.
3526  */
3527 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3528                        const struct sched_param *param)
3529 {
3530         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3531 }
3532 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3533
3534 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3535 {
3536         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3537 }
3538 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3539
3540 /**
3541  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3542  * @p: the task in question.
3543  * @policy: new policy.
3544  * @param: structure containing the new RT priority.
3545  *
3546  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3547  * current context has permission.  For example, this is needed in
3548  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3549  * but our caller might not have that capability.
3550  *
3551  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3552  */
3553 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3554                                const struct sched_param *param)
3555 {
3556         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3557 }
3558
3559 static int
3560 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3561 {
3562         struct sched_param lparam;
3563         struct task_struct *p;
3564         int retval;
3565
3566         if (!param || pid < 0)
3567                 return -EINVAL;
3568         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3569                 return -EFAULT;
3570
3571         rcu_read_lock();
3572         retval = -ESRCH;
3573         p = find_process_by_pid(pid);
3574         if (p != NULL)
3575                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3576         rcu_read_unlock();
3577
3578         return retval;
3579 }
3580
3581 /*
3582  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3583  */
3584 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3585                            struct sched_attr *attr)
3586 {
3587         u32 size;
3588         int ret;
3589
3590         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3591                 return -EFAULT;
3592
3593         /*
3594          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3595          */
3596         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3597
3598         ret = get_user(size, &uattr->size);
3599         if (ret)
3600                 return ret;
3601
3602         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3603                 goto err_size;
3604
3605         if (!size)              /* abi compat */
3606                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3607
3608         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3609                 goto err_size;
3610
3611         /*
3612          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3613          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3614          * user-space does not rely on any kernel feature
3615          * extensions we dont know about yet.
3616          */
3617         if (size > sizeof(*attr)) {
3618                 unsigned char __user *addr;
3619                 unsigned char __user *end;
3620                 unsigned char val;
3621
3622                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3623                 end  = (void __user *)uattr + size;
3624
3625                 for (; addr < end; addr++) {
3626                         ret = get_user(val, addr);
3627                         if (ret)
3628                                 return ret;
3629                         if (val)
3630                                 goto err_size;
3631                 }
3632                 size = sizeof(*attr);
3633         }
3634
3635         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3636         if (ret)
3637                 return -EFAULT;
3638
3639         /*
3640          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3641          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3642          */
3643         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3644
3645 out:
3646         return ret;
3647
3648 err_size:
3649         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3650         ret = -E2BIG;
3651         goto out;
3652 }
3653
3654 /**
3655  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3656  * @pid: the pid in question.
3657  * @policy: new policy.
3658  * @param: structure containing the new RT priority.
3659  *
3660  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3661  */
3662 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3663                 struct sched_param __user *, param)
3664 {
3665         /* negative values for policy are not valid */
3666         if (policy < 0)
3667                 return -EINVAL;
3668
3669         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3670 }
3671
3672 /**
3673  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3674  * @pid: the pid in question.
3675  * @param: structure containing the new RT priority.
3676  *
3677  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3678  */
3679 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3680 {
3681         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3682 }
3683
3684 /**
3685  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3686  * @pid: the pid in question.
3687  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3688  * @flags: for future extension.
3689  */
3690 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3691                                unsigned int, flags)
3692 {
3693         struct sched_attr attr;
3694         struct task_struct *p;
3695         int retval;
3696
3697         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3698                 return -EINVAL;
3699
3700         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3701         if (retval)
3702                 return retval;
3703
3704         if (attr.sched_policy < 0)
3705                 return -EINVAL;
3706
3707         rcu_read_lock();
3708         retval = -ESRCH;
3709         p = find_process_by_pid(pid);
3710         if (p != NULL)
3711                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3712         rcu_read_unlock();
3713
3714         return retval;
3715 }
3716
3717 /**
3718  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3719  * @pid: the pid in question.
3720  *
3721  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3722  * code.
3723  */
3724 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3725 {
3726         struct task_struct *p;
3727         int retval;
3728
3729         if (pid < 0)
3730                 return -EINVAL;
3731
3732         retval = -ESRCH;
3733         rcu_read_lock();
3734         p = find_process_by_pid(pid);
3735         if (p) {
3736                 retval = security_task_getscheduler(p);
3737                 if (!retval)
3738                         retval = p->policy
3739                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3740         }
3741         rcu_read_unlock();
3742         return retval;
3743 }
3744
3745 /**
3746  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3747  * @pid: the pid in question.
3748  * @param: structure containing the RT priority.
3749  *
3750  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3751  * code.
3752  */
3753 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3754 {
3755         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3756         struct task_struct *p;
3757         int retval;
3758
3759         if (!param || pid < 0)
3760                 return -EINVAL;
3761
3762         rcu_read_lock();
3763         p = find_process_by_pid(pid);
3764         retval = -ESRCH;
3765         if (!p)
3766                 goto out_unlock;
3767
3768         retval = security_task_getscheduler(p);
3769         if (retval)
3770                 goto out_unlock;
3771
3772         if (task_has_rt_policy(p))
3773                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3774         rcu_read_unlock();
3775
3776         /*
3777          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3778          */
3779         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3780
3781         return retval;
3782
3783 out_unlock:
3784         rcu_read_unlock();
3785         return retval;
3786 }
3787
3788 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3789                            struct sched_attr *attr,
3790                            unsigned int usize)
3791 {
3792         int ret;
3793
3794         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3795                 return -EFAULT;
3796
3797         /*
3798          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3799          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3800          * user-space does not get uncomplete information.
3801          */
3802         if (usize < sizeof(*attr)) {
3803                 unsigned char *addr;
3804                 unsigned char *end;
3805
3806                 addr = (void *)attr + usize;
3807                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3808
3809                 for (; addr < end; addr++) {
3810                         if (*addr)
3811                                 goto err_size;
3812                 }
3813
3814                 attr->size = usize;
3815         }
3816
3817         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3818         if (ret)
3819                 return -EFAULT;
3820
3821 out:
3822         return ret;
3823
3824 err_size:
3825         ret = -E2BIG;
3826         goto out;
3827 }
3828
3829 /**
3830  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3831  * @pid: the pid in question.
3832  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3833  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3834  * @flags: for future extension.
3835  */
3836 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3837                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3838 {
3839         struct sched_attr attr = {
3840                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3841         };
3842         struct task_struct *p;
3843         int retval;
3844
3845         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3846             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3847                 return -EINVAL;
3848
3849         rcu_read_lock();
3850         p = find_process_by_pid(pid);
3851         retval = -ESRCH;
3852         if (!p)
3853                 goto out_unlock;
3854
3855         retval = security_task_getscheduler(p);
3856         if (retval)
3857                 goto out_unlock;
3858
3859         attr.sched_policy = p->policy;
3860         if (p->sched_reset_on_fork)
3861                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3862         if (task_has_dl_policy(p))
3863                 __getparam_dl(p, &attr);
3864         else if (task_has_rt_policy(p))
3865                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3866         else
3867                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3868
3869         rcu_read_unlock();
3870
3871         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3872         return retval;
3873
3874 out_unlock:
3875         rcu_read_unlock();
3876         return retval;
3877 }
3878
3879 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3880 {
3881         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3882         struct task_struct *p;
3883         int retval;
3884
3885         rcu_read_lock();
3886
3887         p = find_process_by_pid(pid);
3888         if (!p) {
3889                 rcu_read_unlock();
3890                 return -ESRCH;
3891         }
3892
3893         /* Prevent p going away */
3894         get_task_struct(p);
3895         rcu_read_unlock();
3896
3897         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3898                 retval = -EINVAL;
3899                 goto out_put_task;
3900         }
3901         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3902                 retval = -ENOMEM;
3903                 goto out_put_task;
3904         }
3905         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3906                 retval = -ENOMEM;
3907                 goto out_free_cpus_allowed;
3908         }
3909         retval = -EPERM;
3910         if (!check_same_owner(p)) {
3911                 rcu_read_lock();
3912                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3913                         rcu_read_unlock();
3914                         goto out_unlock;
3915                 }
3916                 rcu_read_unlock();
3917         }
3918
3919         retval = security_task_setscheduler(p);
3920         if (retval)
3921                 goto out_unlock;
3922
3923
3924         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3925         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3926
3927         /*
3928          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3929          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3930          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3931          * root_domain.
3932          */
3933 #ifdef CONFIG_SMP
3934         if (task_has_dl_policy(p)) {
3935                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3936
3937                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3938                         retval = -EBUSY;
3939                         goto out_unlock;
3940                 }
3941         }
3942 #endif
3943 again:
3944         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3945
3946         if (!retval) {
3947                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3948                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3949                         /*
3950                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3951                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3952                          * cpuset's cpus_allowed
3953                          */
3954                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3955                         goto again;
3956                 }
3957         }
3958 out_unlock:
3959         free_cpumask_var(new_mask);
3960 out_free_cpus_allowed:
3961         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3962 out_put_task:
3963         put_task_struct(p);
3964         return retval;
3965 }
3966
3967 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3968                              struct cpumask *new_mask)
3969 {
3970         if (len < cpumask_size())
3971                 cpumask_clear(new_mask);
3972         else if (len > cpumask_size())
3973                 len = cpumask_size();
3974
3975         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3976 }
3977
3978 /**
3979  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3980  * @pid: pid of the process
3981  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3982  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3983  *
3984  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3985  */
3986 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3987                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3988 {
3989         cpumask_var_t new_mask;
3990         int retval;
3991
3992         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3993                 return -ENOMEM;
3994
3995         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3996         if (retval == 0)
3997                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3998         free_cpumask_var(new_mask);
3999         return retval;
4000 }
4001
4002 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4003 {
4004         struct task_struct *p;
4005         unsigned long flags;
4006         int retval;
4007
4008         rcu_read_lock();
4009
4010         retval = -ESRCH;
4011         p = find_process_by_pid(pid);
4012         if (!p)
4013                 goto out_unlock;
4014
4015         retval = security_task_getscheduler(p);
4016         if (retval)
4017                 goto out_unlock;
4018
4019         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4020         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4021         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4022
4023 out_unlock:
4024         rcu_read_unlock();
4025
4026         return retval;
4027 }
4028
4029 /**
4030  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4031  * @pid: pid of the process
4032  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4033  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4034  *
4035  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4036  */
4037 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4038                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4039 {
4040         int ret;
4041         cpumask_var_t mask;
4042
4043         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4044                 return -EINVAL;
4045         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4046                 return -EINVAL;
4047
4048         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4049                 return -ENOMEM;
4050
4051         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4052         if (ret == 0) {
4053                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4054
4055                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4056                         ret = -EFAULT;
4057                 else
4058                         ret = retlen;
4059         }
4060         free_cpumask_var(mask);
4061
4062         return ret;
4063 }
4064
4065 /**
4066  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4067  *
4068  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4069  * other threads running on this CPU then this function will return.
4070  *
4071  * Return: 0.
4072  */
4073 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4074 {
4075         struct rq *rq = this_rq_lock();
4076
4077         schedstat_inc(rq, yld_count);
4078         current->sched_class->yield_task(rq);
4079
4080         /*
4081          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4082          * no need to preempt or enable interrupts:
4083          */
4084         __release(rq->lock);
4085         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4086         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4087         sched_preempt_enable_no_resched();
4088
4089         schedule();
4090
4091         return 0;
4092 }
4093
4094 static void __cond_resched(void)
4095 {
4096         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4097         __schedule();
4098         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4099 }
4100
4101 int __sched _cond_resched(void)
4102 {
4103         rcu_cond_resched();
4104         if (should_resched()) {
4105                 __cond_resched();
4106                 return 1;
4107         }
4108         return 0;
4109 }
4110 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4111
4112 /*
4113  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4114  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4115  *
4116  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4117  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4118  * spin_unlock(), once by hand).
4119  */
4120 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4121 {
4122         bool need_rcu_resched = rcu_should_resched();
4123         int resched = should_resched();
4124         int ret = 0;
4125
4126         lockdep_assert_held(lock);
4127
4128         if (spin_needbreak(lock) || resched || need_rcu_resched) {
4129                 spin_unlock(lock);
4130                 if (resched)
4131                         __cond_resched();
4132                 else if (unlikely(need_rcu_resched))
4133                         rcu_resched();
4134                 else
4135                         cpu_relax();
4136                 ret = 1;
4137                 spin_lock(lock);
4138         }
4139         return ret;
4140 }
4141 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4142
4143 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4144 {
4145         BUG_ON(!in_softirq());
4146
4147         rcu_cond_resched();  /* BH disabled OK, just recording QSes. */
4148         if (should_resched()) {
4149                 local_bh_enable();
4150                 __cond_resched();
4151                 local_bh_disable();
4152                 return 1;
4153         }
4154         return 0;
4155 }
4156 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4157
4158 /**
4159  * yield - yield the current processor to other threads.
4160  *
4161  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4162  *
4163  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4164  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4165  * it, its already broken.
4166  *
4167  * Typical broken usage is:
4168  *
4169  * while (!event)
4170  *      yield();
4171  *
4172  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4173  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4174  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4175  *
4176  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4177  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4178  * If you still want to use yield(), do not!
4179  */
4180 void __sched yield(void)
4181 {
4182         set_current_state(TASK_RUNNING);
4183         sys_sched_yield();
4184 }
4185 EXPORT_SYMBOL(yield);
4186
4187 /**
4188  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4189  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4190  * processor it's on.
4191  * @p: target task
4192  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4193  *
4194  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4195  * can't go away on us before we can do any checks.
4196  *
4197  * Return:
4198  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4199  *      false (0) if we failed to boost the target.
4200  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4201  */
4202 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4203 {
4204         struct task_struct *curr = current;
4205         struct rq *rq, *p_rq;
4206         unsigned long flags;
4207         int yielded = 0;
4208
4209         local_irq_save(flags);
4210         rq = this_rq();
4211
4212 again:
4213         p_rq = task_rq(p);
4214         /*
4215          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4216          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4217          */
4218         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4219                 yielded = -ESRCH;
4220                 goto out_irq;
4221         }
4222
4223         double_rq_lock(rq, p_rq);
4224         if (task_rq(p) != p_rq) {
4225                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4226                 goto again;
4227         }
4228
4229         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4230                 goto out_unlock;
4231
4232         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4233                 goto out_unlock;
4234
4235         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4236                 goto out_unlock;
4237
4238         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4239         if (yielded) {
4240                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4241                 /*
4242                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4243                  * fairness.
4244                  */
4245                 if (preempt && rq != p_rq)
4246                         resched_task(p_rq->curr);
4247         }
4248
4249 out_unlock:
4250         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4251 out_irq:
4252         local_irq_restore(flags);
4253
4254         if (yielded > 0)
4255                 schedule();
4256
4257         return yielded;
4258 }
4259 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4260
4261 /*
4262  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4263  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4264  */
4265 void __sched io_schedule(void)
4266 {
4267         struct rq *rq = raw_rq();
4268
4269         delayacct_blkio_start();
4270         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4271         blk_flush_plug(current);
4272         current->in_iowait = 1;
4273         schedule();
4274         current->in_iowait = 0;
4275         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4276         delayacct_blkio_end();
4277 }
4278 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4279
4280 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4281 {
4282         struct rq *rq = raw_rq();
4283         long ret;
4284
4285         delayacct_blkio_start();
4286         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4287         blk_flush_plug(current);
4288         current->in_iowait = 1;
4289         ret = schedule_timeout(timeout);
4290         current->in_iowait = 0;
4291         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4292         delayacct_blkio_end();
4293         return ret;
4294 }
4295
4296 /**
4297  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4298  * @policy: scheduling class.
4299  *
4300  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4301  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4302  * On failure, a negative error code is returned.
4303  */
4304 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4305 {
4306         int ret = -EINVAL;
4307
4308         switch (policy) {
4309         case SCHED_FIFO:
4310         case SCHED_RR:
4311                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4312                 break;
4313         case SCHED_DEADLINE:
4314         case SCHED_NORMAL:
4315         case SCHED_BATCH:
4316         case SCHED_IDLE:
4317                 ret = 0;
4318                 break;
4319         }
4320         return ret;
4321 }
4322
4323 /**
4324  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4325  * @policy: scheduling class.
4326  *
4327  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4328  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4329  * On failure, a negative error code is returned.
4330  */
4331 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4332 {
4333         int ret = -EINVAL;
4334
4335         switch (policy) {
4336         case SCHED_FIFO:
4337         case SCHED_RR:
4338                 ret = 1;
4339                 break;
4340         case SCHED_DEADLINE:
4341         case SCHED_NORMAL:
4342         case SCHED_BATCH:
4343         case SCHED_IDLE:
4344                 ret = 0;
4345         }
4346         return ret;
4347 }
4348
4349 /**
4350  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4351  * @pid: pid of the process.
4352  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4353  *
4354  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4355  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4356  *
4357  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4358  * an error code.
4359  */
4360 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4361                 struct timespec __user *, interval)
4362 {
4363         struct task_struct *p;
4364         unsigned int time_slice;
4365         unsigned long flags;
4366         struct rq *rq;
4367         int retval;
4368         struct timespec t;
4369
4370         if (pid < 0)
4371                 return -EINVAL;
4372
4373         retval = -ESRCH;
4374         rcu_read_lock();
4375         p = find_process_by_pid(pid);
4376         if (!p)
4377                 goto out_unlock;
4378
4379         retval = security_task_getscheduler(p);
4380         if (retval)
4381                 goto out_unlock;
4382
4383         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4384         time_slice = 0;
4385         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4386                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4387         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4388
4389         rcu_read_unlock();
4390         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4391         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4392         return retval;
4393
4394 out_unlock:
4395         rcu_read_unlock();
4396         return retval;
4397 }
4398
4399 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4400
4401 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4402 {
4403         unsigned long free = 0;
4404         int ppid;
4405         unsigned state;
4406
4407         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4408         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4409                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4410 #if BITS_PER_LONG == 32
4411         if (state == TASK_RUNNING)
4412                 printk(KERN_CONT " running  ");
4413         else
4414                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4415 #else
4416         if (state == TASK_RUNNING)
4417                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4418         else
4419                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4420 #endif
4421 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4422         free = stack_not_used(p);
4423 #endif
4424         rcu_read_lock();
4425         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4426         rcu_read_unlock();
4427         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4428                 task_pid_nr(p), ppid,
4429                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4430
4431         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4432         show_stack(p, NULL);
4433 }
4434
4435 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4436 {
4437         struct task_struct *g, *p;
4438
4439 #if BITS_PER_LONG == 32
4440         printk(KERN_INFO
4441                 "  task                PC stack   pid father\n");
4442 #else
4443         printk(KERN_INFO
4444                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4445 #endif
4446         rcu_read_lock();
4447         do_each_thread(g, p) {
4448                 /*
4449                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4450                  * console might take a lot of time:
4451                  */
4452                 touch_nmi_watchdog();
4453                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4454                         sched_show_task(p);
4455         } while_each_thread(g, p);
4456
4457         touch_all_softlockup_watchdogs();
4458
4459 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4460         sysrq_sched_debug_show();
4461 #endif
4462         rcu_read_unlock();
4463         /*
4464          * Only show locks if all tasks are dumped:
4465          */
4466         if (!state_filter)
4467                 debug_show_all_locks();
4468 }
4469
4470 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4471 {
4472         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4473 }
4474
4475 /**
4476  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4477  * @idle: task in question
4478  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4479  *
4480  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4481  * flag, to make booting more robust.
4482  */
4483 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4484 {
4485         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4486         unsigned long flags;
4487
4488         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4489
4490         __sched_fork(0, idle);
4491         idle->state = TASK_RUNNING;
4492         idle->se.exec_start = sched_clock();
4493
4494         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4495         /*
4496          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4497          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4498          * lockdep check in task_group() will fail.
4499          *
4500          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4501          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4502          *
4503          * Silence PROVE_RCU
4504          */
4505         rcu_read_lock();
4506         __set_task_cpu(idle, cpu);
4507         rcu_read_unlock();
4508
4509         rq->curr = rq->idle = idle;
4510         idle->on_rq = 1;
4511 #if defined(CONFIG_SMP)
4512         idle->on_cpu = 1;
4513 #endif
4514         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4515
4516         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4517         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4518
4519         /*
4520          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4521          */
4522         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4523         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4524         vtime_init_idle(idle, cpu);
4525 #if defined(CONFIG_SMP)
4526         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4527 #endif
4528 }
4529
4530 #ifdef CONFIG_SMP
4531 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4532 {
4533         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4534                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4535
4536         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4537         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4538 }
4539
4540 /*
4541  * This is how migration works:
4542  *
4543  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4544  *    stop_one_cpu().
4545  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4546  *    off the CPU)
4547  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4548  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4549  *    it and puts it into the right queue.
4550  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4551  *    is done.
4552  */
4553
4554 /*
4555  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4556  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4557  * is removed from the allowed bitmask.
4558  *
4559  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4560  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4561  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4562  */
4563 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4564 {
4565         unsigned long flags;
4566         struct rq *rq;
4567         unsigned int dest_cpu;
4568         int ret = 0;
4569
4570         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4571
4572         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4573                 goto out;
4574
4575         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4576                 ret = -EINVAL;
4577                 goto out;
4578         }
4579
4580         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4581
4582         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4583         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4584                 goto out;
4585
4586         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4587         if (p->on_rq) {
4588                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4589                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4590                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4591                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4592                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4593                 return 0;
4594         }
4595 out:
4596         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4597
4598         return ret;
4599 }
4600 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4601
4602 /*
4603  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4604  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4605  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4606  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4607  *
4608  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4609  * as the task is no longer on this CPU.
4610  *
4611  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4612  */
4613 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4614 {
4615         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4616         int ret = 0;
4617
4618         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4619                 return ret;
4620
4621         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4622         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4623
4624         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4625         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4626         /* Already moved. */
4627         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4628                 goto done;
4629         /* Affinity changed (again). */
4630         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4631                 goto fail;
4632
4633         /*
4634          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4635          * placed properly.
4636          */
4637         if (p->on_rq) {
4638                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4639                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4640                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4641                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4642         }
4643 done:
4644         ret = 1;
4645 fail:
4646         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4647         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4648         return ret;
4649 }
4650
4651 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4652 /* Migrate current task p to target_cpu */
4653 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4654 {
4655         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4656         int curr_cpu = task_cpu(p);
4657
4658         if (curr_cpu == target_cpu)
4659                 return 0;
4660
4661         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4662                 return -EINVAL;
4663
4664         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4665
4666         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4667         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4668 }
4669
4670 /*
4671  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4672  * tasks on the runqueues
4673  */
4674 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4675 {
4676         struct rq *rq;
4677         unsigned long flags;
4678         bool on_rq, running;
4679
4680         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4681         on_rq = p->on_rq;
4682         running = task_current(rq, p);
4683
4684         if (on_rq)
4685                 dequeue_task(rq, p, 0);
4686         if (running)
4687                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4688
4689         p->numa_preferred_nid = nid;
4690
4691         if (running)
4692                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4693         if (on_rq)
4694                 enqueue_task(rq, p, 0);
4695         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4696 }
4697 #endif
4698
4699 /*
4700  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4701  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4702  * 'pushing' onto another runqueue.
4703  */
4704 static int migration_cpu_stop(void *data)
4705 {
4706         struct migration_arg *arg = data;
4707
4708         /*
4709          * The original target cpu might have gone down and we might
4710          * be on another cpu but it doesn't matter.
4711          */
4712         local_irq_disable();
4713         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4714         local_irq_enable();
4715         return 0;
4716 }
4717
4718 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4719
4720 /*
4721  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4722  * offline.
4723  */
4724 void idle_task_exit(void)
4725 {
4726         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4727
4728         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4729
4730         if (mm != &init_mm) {
4731                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4732                 finish_arch_post_lock_switch();
4733         }
4734         mmdrop(mm);
4735 }
4736
4737 /*
4738  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4739  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4740  * nr_active count is stable.
4741  *
4742  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4743  */
4744 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4745 {
4746         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4747         if (delta)
4748                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4749 }
4750
4751 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4752 {
4753 }
4754
4755 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4756         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4757 };
4758
4759 static struct task_struct fake_task = {
4760         /*
4761          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4762          */
4763         .prio = MAX_PRIO + 1,
4764         .sched_class = &fake_sched_class,
4765 };
4766
4767 /*
4768  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4769  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4770  *
4771  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4772  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4773  * because of lock validation efforts.
4774  */
4775 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4776 {
4777         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4778         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4779         int dest_cpu;
4780
4781         /*
4782          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4783          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4784          *
4785          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4786          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4787          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4788          * done here.
4789          */
4790         rq->stop = NULL;
4791
4792         /*
4793          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4794          * class method both need to have an up-to-date
4795          * value of rq->clock[_task]
4796          */
4797         update_rq_clock(rq);
4798
4799         for ( ; ; ) {
4800                 /*
4801                  * There's this thread running, bail when that's the only
4802                  * remaining thread.
4803                  */
4804                 if (rq->nr_running == 1)
4805                         break;
4806
4807                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4808                 BUG_ON(!next);
4809                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4810
4811                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4812                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4813                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4814
4815                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4816
4817                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4818         }
4819
4820         rq->stop = stop;
4821 }
4822
4823 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4824
4825 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4826
4827 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4828         {
4829                 .procname       = "sched_domain",
4830                 .mode           = 0555,
4831         },
4832         {}
4833 };
4834
4835 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4836         {
4837                 .procname       = "kernel",
4838                 .mode           = 0555,
4839                 .child          = sd_ctl_dir,
4840         },
4841         {}
4842 };
4843
4844 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4845 {
4846         struct ctl_table *entry =
4847                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4848
4849         return entry;
4850 }
4851
4852 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4853 {
4854         struct ctl_table *entry;
4855
4856         /*
4857          * In the intermediate directories, both the child directory and
4858          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4859          * will always be set. In the lowest directory the names are
4860          * static strings and all have proc handlers.
4861          */
4862         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4863                 if (entry->child)
4864                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4865                 if (entry->proc_handler == NULL)
4866                         kfree(entry->procname);
4867         }
4868
4869         kfree(*tablep);
4870         *tablep = NULL;
4871 }
4872
4873 static int min_load_idx = 0;
4874 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4875
4876 static void
4877 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4878                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4879                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4880                 bool load_idx)
4881 {
4882         entry->procname = procname;
4883         entry->data = data;
4884         entry->maxlen = maxlen;
4885         entry->mode = mode;
4886         entry->proc_handler = proc_handler;
4887
4888         if (load_idx) {
4889                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4890                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4891         }
4892 }
4893
4894 static struct ctl_table *
4895 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4896 {
4897         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4898
4899         if (table == NULL)
4900                 return NULL;
4901
4902         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4903                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4904         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4905                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4906         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4907                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4908         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4909                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4910         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4911                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4912         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4913                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4914         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4915                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4916         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4917                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4918         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4919                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4920         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4921                 &sd->cache_nice_tries,
4922                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4923         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4924                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4925         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
4926                 &sd->max_newidle_lb_cost,
4927                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4928         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
4929                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4930         /* &table[13] is terminator */
4931
4932         return table;
4933 }
4934
4935 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4936 {
4937         struct ctl_table *entry, *table;
4938         struct sched_domain *sd;
4939         int domain_num = 0, i;
4940         char buf[32];
4941
4942         for_each_domain(cpu, sd)
4943                 domain_num++;
4944         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4945         if (table == NULL)
4946                 return NULL;
4947
4948         i = 0;
4949         for_each_domain(cpu, sd) {
4950                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4951                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4952                 entry->mode = 0555;
4953                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4954                 entry++;
4955                 i++;
4956         }
4957         return table;
4958 }
4959
4960 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4961 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4962 {
4963         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4964         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4965         char buf[32];
4966
4967         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4968         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4969
4970         if (entry == NULL)
4971                 return;
4972
4973         for_each_possible_cpu(i) {
4974                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4975                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4976                 entry->mode = 0555;
4977                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4978                 entry++;
4979         }
4980
4981         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4982         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4983 }
4984
4985 /* may be called multiple times per register */
4986 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4987 {
4988         if (sd_sysctl_header)
4989                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4990         sd_sysctl_header = NULL;
4991         if (sd_ctl_dir[0].child)
4992                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4993 }
4994 #else
4995 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4996 {
4997 }
4998 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4999 {
5000 }
5001 #endif
5002
5003 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5004 {
5005         if (!rq->online) {
5006                 const struct sched_class *class;
5007
5008                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5009                 rq->online = 1;
5010
5011                 for_each_class(class) {
5012                         if (class->rq_online)
5013                                 class->rq_online(rq);
5014                 }
5015         }
5016 }
5017
5018 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5019 {
5020         if (rq->online) {
5021                 const struct sched_class *class;
5022
5023                 for_each_class(class) {
5024                         if (class->rq_offline)
5025                                 class->rq_offline(rq);
5026                 }
5027
5028                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5029                 rq->online = 0;
5030         }
5031 }
5032
5033 /*
5034  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5035  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5036  */
5037 static int
5038 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5039 {
5040         int cpu = (long)hcpu;
5041         unsigned long flags;
5042         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5043
5044         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5045
5046         case CPU_UP_PREPARE:
5047                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5048                 break;
5049
5050         case CPU_ONLINE:
5051                 /* Update our root-domain */
5052                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5053                 if (rq->rd) {
5054                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5055
5056                         set_rq_online(rq);
5057                 }
5058                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5059                 break;
5060
5061 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5062         case CPU_DYING:
5063                 sched_ttwu_pending();
5064                 /* Update our root-domain */
5065                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5066                 if (rq->rd) {
5067                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5068                         set_rq_offline(rq);
5069                 }
5070                 migrate_tasks(cpu);
5071                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5072                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5073                 break;
5074
5075         case CPU_DEAD:
5076                 calc_load_migrate(rq);
5077                 break;
5078 #endif
5079         }
5080
5081         update_max_interval();
5082
5083         return NOTIFY_OK;
5084 }
5085
5086 /*
5087  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5088  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5089  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5090  */
5091 static struct notifier_block migration_notifier = {
5092         .notifier_call = migration_call,
5093         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5094 };
5095
5096 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5097                                       unsigned long action, void *hcpu)
5098 {
5099         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5100         case CPU_DOWN_FAILED:
5101                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5102                 return NOTIFY_OK;
5103         default:
5104                 return NOTIFY_DONE;
5105         }
5106 }
5107
5108 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5109                                         unsigned long action, void *hcpu)
5110 {
5111         unsigned long flags;
5112         long cpu = (long)hcpu;
5113
5114         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5115         case CPU_DOWN_PREPARE:
5116                 set_cpu_active(cpu, false);
5117
5118                 /* explicitly allow suspend */
5119                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5120                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5121                         bool overflow;
5122                         int cpus;
5123
5124                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5125                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5126                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5127                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5128
5129                         if (overflow)
5130                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5131                 }
5132                 return NOTIFY_OK;
5133         }
5134
5135         return NOTIFY_DONE;
5136 }
5137
5138 static int __init migration_init(void)
5139 {
5140         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5141         int err;
5142
5143         /* Initialize migration for the boot CPU */
5144         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5145         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5146         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5147         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5148
5149         /* Register cpu active notifiers */
5150         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5151         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5152
5153         return 0;
5154 }
5155 early_initcall(migration_init);
5156 #endif
5157
5158 #ifdef CONFIG_SMP
5159
5160 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5161
5162 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5163
5164 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5165
5166 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5167 {
5168         sched_debug_enabled = 1;
5169
5170         return 0;
5171 }
5172 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5173
5174 static inline bool sched_debug(void)
5175 {
5176         return sched_debug_enabled;
5177 }
5178
5179 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5180                                   struct cpumask *groupmask)
5181 {
5182         struct sched_group *group = sd->groups;
5183         char str[256];
5184
5185         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5186         cpumask_clear(groupmask);
5187
5188         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5189
5190         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5191                 printk("does not load-balance\n");
5192                 if (sd->parent)
5193                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5194                                         " has parent");
5195                 return -1;
5196         }
5197
5198         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5199
5200         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5201                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5202                                 "CPU%d\n", cpu);
5203         }
5204         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5205                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5206                                 " CPU%d\n", cpu);
5207         }
5208
5209         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5210         do {
5211                 if (!group) {
5212                         printk("\n");
5213                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5214                         break;
5215                 }
5216
5217                 /*
5218                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5219                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5220                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5221                  */
5222                 if (!group->sgp->power_orig) {
5223                         printk(KERN_CONT "\n");
5224                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5225                                         "set\n");
5226                         break;
5227                 }
5228
5229                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5230                         printk(KERN_CONT "\n");
5231                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5232                         break;
5233                 }
5234
5235                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5236                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5237                         printk(KERN_CONT "\n");
5238                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5239                         break;
5240                 }
5241
5242                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5243
5244                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5245
5246                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5247                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5248                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5249                                 group->sgp->power);
5250                 }
5251
5252                 group = group->next;
5253         } while (group != sd->groups);
5254         printk(KERN_CONT "\n");
5255
5256         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5257                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5258
5259         if (sd->parent &&
5260             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5261                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5262                         "of domain->span\n");
5263         return 0;
5264 }
5265
5266 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5267 {
5268         int level = 0;
5269
5270         if (!sched_debug_enabled)
5271                 return;
5272
5273         if (!sd) {
5274                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5275                 return;
5276         }
5277
5278         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5279
5280         for (;;) {
5281                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5282                         break;
5283                 level++;
5284                 sd = sd->parent;
5285                 if (!sd)
5286                         break;
5287         }
5288 }
5289 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5290 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5291 static inline bool sched_debug(void)
5292 {
5293         return false;
5294 }
5295 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5296
5297 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5298 {
5299         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5300                 return 1;
5301
5302         /* Following flags need at least 2 groups */
5303         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5304                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5305                          SD_BALANCE_FORK |
5306                          SD_BALANCE_EXEC |
5307                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5308                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5309                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5310                         return 0;
5311         }
5312
5313         /* Following flags don't use groups */
5314         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5315                 return 0;
5316
5317         return 1;
5318 }
5319
5320 static int
5321 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5322 {
5323         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5324
5325         if (sd_degenerate(parent))
5326                 return 1;
5327
5328         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5329                 return 0;
5330
5331         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5332         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5333                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5334                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5335                                 SD_BALANCE_FORK |
5336                                 SD_BALANCE_EXEC |
5337                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5338                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5339                                 SD_PREFER_SIBLING);
5340                 if (nr_node_ids == 1)
5341                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5342         }
5343         if (~cflags & pflags)
5344                 return 0;
5345
5346         return 1;
5347 }
5348
5349 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5350 {
5351         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5352
5353         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5354         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5355         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5356         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5357         free_cpumask_var(rd->online);
5358         free_cpumask_var(rd->span);
5359         kfree(rd);
5360 }
5361
5362 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5363 {
5364         struct root_domain *old_rd = NULL;
5365         unsigned long flags;
5366
5367         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5368
5369         if (rq->rd) {
5370                 old_rd = rq->rd;
5371
5372                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5373                         set_rq_offline(rq);
5374
5375                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5376
5377                 /*
5378                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5379                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5380                  * in this function:
5381                  */
5382                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5383                         old_rd = NULL;
5384         }
5385
5386         atomic_inc(&rd->refcount);
5387         rq->rd = rd;
5388
5389         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5390         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5391                 set_rq_online(rq);
5392
5393         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5394
5395         if (old_rd)
5396                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5397 }
5398
5399 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5400 {
5401         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5402
5403         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5404                 goto out;
5405         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5406                 goto free_span;
5407         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5408                 goto free_online;
5409         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5410                 goto free_dlo_mask;
5411
5412         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5413         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5414                 goto free_dlo_mask;
5415
5416         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5417                 goto free_rto_mask;
5418         return 0;
5419
5420 free_rto_mask:
5421         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5422 free_dlo_mask:
5423         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5424 free_online:
5425         free_cpumask_var(rd->online);
5426 free_span:
5427         free_cpumask_var(rd->span);
5428 out:
5429         return -ENOMEM;
5430 }
5431
5432 /*
5433  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5434  * members (mimicking the global state we have today).
5435  */
5436 struct root_domain def_root_domain;
5437
5438 static void init_defrootdomain(void)
5439 {
5440         init_rootdomain(&def_root_domain);
5441
5442         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5443 }
5444
5445 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5446 {
5447         struct root_domain *rd;
5448
5449         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5450         if (!rd)
5451                 return NULL;
5452
5453         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5454                 kfree(rd);
5455                 return NULL;
5456         }
5457
5458         return rd;
5459 }
5460
5461 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5462 {
5463         struct sched_group *tmp, *first;
5464
5465         if (!sg)
5466                 return;
5467
5468         first = sg;
5469         do {
5470                 tmp = sg->next;
5471
5472                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5473                         kfree(sg->sgp);
5474
5475                 kfree(sg);
5476                 sg = tmp;
5477         } while (sg != first);
5478 }
5479
5480 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5481 {
5482         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5483
5484         /*
5485          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5486          * nuke them all.
5487          */
5488         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5489                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5490         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5491                 kfree(sd->groups->sgp);
5492                 kfree(sd->groups);
5493         }
5494         kfree(sd);
5495 }
5496
5497 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5498 {
5499         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5500 }
5501
5502 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5503 {
5504         for (; sd; sd = sd->parent)
5505                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5506 }
5507
5508 /*
5509  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5510  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5511  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5512  *
5513  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5514  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5515  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5516  */
5517 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5518 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5519 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5520 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5521 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5522 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5523
5524 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5525 {
5526         struct sched_domain *sd;
5527         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5528         int id = cpu;
5529         int size = 1;
5530
5531         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5532         if (sd) {
5533                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5534                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5535                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5536         }
5537         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5538
5539         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5540         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5541         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5542
5543         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5544         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5545
5546         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5547         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5548 }
5549
5550 /*
5551  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5552  * hold the hotplug lock.
5553  */
5554 static void
5555 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5556 {
5557         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5558         struct sched_domain *tmp;
5559
5560         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5561         for (tmp = sd; tmp; ) {
5562                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5563                 if (!parent)
5564                         break;
5565
5566                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5567                         tmp->parent = parent->parent;
5568                         if (parent->parent)
5569                                 parent->parent->child = tmp;
5570                         /*
5571                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5572                          * degenerate parent; the spans match for this
5573                          * so the property transfers.
5574                          */
5575                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5576                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5577                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5578                 } else
5579                         tmp = tmp->parent;
5580         }
5581
5582         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5583                 tmp = sd;
5584                 sd = sd->parent;
5585                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5586                 if (sd)
5587                         sd->child = NULL;
5588         }
5589
5590         sched_domain_debug(sd, cpu);
5591
5592         rq_attach_root(rq, rd);
5593         tmp = rq->sd;
5594         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5595         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5596
5597         update_top_cache_domain(cpu);
5598 }
5599
5600 /* cpus with isolated domains */
5601 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5602
5603 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5604 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5605 {
5606         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5607         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5608         return 1;
5609 }
5610
5611 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5612
5613 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5614 {
5615         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5616 }
5617
5618 struct sd_data {
5619         struct sched_domain **__percpu sd;
5620         struct sched_group **__percpu sg;
5621         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5622 };
5623
5624 struct s_data {
5625         struct sched_domain ** __percpu sd;
5626         struct root_domain      *rd;
5627 };
5628
5629 enum s_alloc {
5630         sa_rootdomain,
5631         sa_sd,
5632         sa_sd_storage,
5633         sa_none,
5634 };
5635
5636 struct sched_domain_topology_level;
5637
5638 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5639 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5640
5641 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5642
5643 struct sched_domain_topology_level {
5644         sched_domain_init_f init;
5645         sched_domain_mask_f mask;
5646         int                 flags;
5647         int                 numa_level;
5648         struct sd_data      data;
5649 };
5650
5651 /*
5652  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5653  * domain traversal.
5654  *
5655  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5656  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5657  * range.
5658  *
5659  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5660  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5661  * cpu they're built on, so check that.
5662  *
5663  */
5664 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5665 {
5666         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5667         struct sd_data *sdd = sd->private;
5668         struct sched_domain *sibling;
5669         int i;
5670
5671         for_each_cpu(i, span) {
5672                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5673                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5674                         continue;
5675
5676                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5677         }
5678 }
5679
5680 /*
5681  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5682  * of this group that's also in the iteration mask.
5683  */
5684 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5685 {
5686         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5687 }
5688
5689 static int
5690 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5691 {
5692         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5693         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5694         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5695         struct sd_data *sdd = sd->private;
5696         struct sched_domain *child;
5697         int i;
5698
5699         cpumask_clear(covered);
5700
5701         for_each_cpu(i, span) {
5702                 struct cpumask *sg_span;
5703
5704                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5705                         continue;
5706
5707                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5708
5709                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5710                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5711                         continue;
5712
5713                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5714                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5715
5716                 if (!sg)
5717                         goto fail;
5718
5719                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5720                 if (child->child) {
5721                         child = child->child;
5722                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5723                 } else
5724                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5725
5726                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5727
5728                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5729                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5730                         build_group_mask(sd, sg);
5731
5732                 /*
5733                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5734                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5735                  * die on a /0 trap.
5736                  */
5737                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5738                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5739
5740                 /*
5741                  * Make sure the first group of this domain contains the
5742                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5743                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5744                  */
5745                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5746                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5747                         groups = sg;
5748
5749                 if (!first)
5750                         first = sg;
5751                 if (last)
5752                         last->next = sg;
5753                 last = sg;
5754                 last->next = first;
5755         }
5756         sd->groups = groups;
5757
5758         return 0;
5759
5760 fail:
5761         free_sched_groups(first, 0);
5762
5763         return -ENOMEM;
5764 }
5765
5766 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5767 {
5768         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5769         struct sched_domain *child = sd->child;
5770
5771         if (child)
5772                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5773
5774         if (sg) {
5775                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5776                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5777                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5778         }
5779
5780         return cpu;
5781 }
5782
5783 /*
5784  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5785  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5786  * and ->cpu_power to 0.
5787  *
5788  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5789  */
5790 static int
5791 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5792 {
5793         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5794         struct sd_data *sdd = sd->private;
5795         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5796         struct cpumask *covered;
5797         int i;
5798
5799         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5800         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5801
5802         if (cpu != cpumask_first(span))
5803                 return 0;
5804
5805         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5806         covered = sched_domains_tmpmask;
5807
5808         cpumask_clear(covered);
5809
5810         for_each_cpu(i, span) {
5811                 struct sched_group *sg;
5812                 int group, j;
5813
5814                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5815                         continue;
5816
5817                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5818                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5819                 sg->sgp->power = 0;
5820                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5821
5822                 for_each_cpu(j, span) {
5823                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5824                                 continue;
5825
5826                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5827                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5828                 }
5829
5830                 if (!first)
5831                         first = sg;
5832                 if (last)
5833                         last->next = sg;
5834                 last = sg;
5835         }
5836         last->next = first;
5837
5838         return 0;
5839 }
5840
5841 /*
5842  * Initialize sched groups cpu_power.
5843  *
5844  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5845  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5846  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5847  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5848  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5849  * less cpu_power.
5850  */
5851 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5852 {
5853         struct sched_group *sg = sd->groups;
5854
5855         WARN_ON(!sg);
5856
5857         do {
5858                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5859                 sg = sg->next;
5860         } while (sg != sd->groups);
5861
5862         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5863                 return;
5864
5865         update_group_power(sd, cpu);
5866         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5867 }
5868
5869 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5870 {
5871        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5872 }
5873
5874 /*
5875  * Initializers for schedule domains
5876  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5877  */
5878
5879 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5880 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5881 #else
5882 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5883 #endif
5884
5885 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5886 static noinline struct sched_domain *                                   \
5887 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5888 {                                                                       \
5889         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5890         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5891         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5892         sd->private = &tl->data;                                        \
5893         return sd;                                                      \
5894 }
5895
5896 SD_INIT_FUNC(CPU)
5897 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5898  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5899 #endif
5900 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5901  SD_INIT_FUNC(MC)
5902 #endif
5903 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5904  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5905 #endif
5906
5907 static int default_relax_domain_level = -1;
5908 int sched_domain_level_max;
5909
5910 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5911 {
5912         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5913                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5914
5915         return 1;
5916 }
5917 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5918
5919 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5920                                  struct sched_domain_attr *attr)
5921 {
5922         int request;
5923
5924         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5925                 if (default_relax_domain_level < 0)
5926                         return;
5927                 else
5928                         request = default_relax_domain_level;
5929         } else
5930                 request = attr->relax_domain_level;
5931         if (request < sd->level) {
5932                 /* turn off idle balance on this domain */
5933                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5934         } else {
5935                 /* turn on idle balance on this domain */
5936                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5937         }
5938 }
5939
5940 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5941 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5942
5943 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5944                                  const struct cpumask *cpu_map)
5945 {
5946         switch (what) {
5947         case sa_rootdomain:
5948                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5949                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5950         case sa_sd:
5951                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5952         case sa_sd_storage:
5953                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5954         case sa_none:
5955                 break;
5956         }
5957 }
5958
5959 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5960                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5961 {
5962         memset(d, 0, sizeof(*d));
5963
5964         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5965                 return sa_sd_storage;
5966         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5967         if (!d->sd)
5968                 return sa_sd_storage;
5969         d->rd = alloc_rootdomain();
5970         if (!d->rd)
5971                 return sa_sd;
5972         return sa_rootdomain;
5973 }
5974
5975 /*
5976  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5977  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5978  * will not free the data we're using.
5979  */
5980 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5981 {
5982         struct sd_data *sdd = sd->private;
5983
5984         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5985         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5986
5987         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5988                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5989
5990         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5991                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5992 }
5993
5994 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5995 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5996 {
5997         return topology_thread_cpumask(cpu);
5998 }
5999 #endif
6000
6001 /*
6002  * Topology list, bottom-up.
6003  */
6004 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6005 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6006         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6007 #endif
6008 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6009         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6010 #endif
6011 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6012         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6013 #endif
6014         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6015         { NULL, },
6016 };
6017
6018 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6019
6020 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6021         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
6022
6023 #ifdef CONFIG_NUMA
6024
6025 static int sched_domains_numa_levels;
6026 static int *sched_domains_numa_distance;
6027 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6028 static int sched_domains_curr_level;
6029
6030 static inline int sd_local_flags(int level)
6031 {
6032         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6033                 return 0;
6034
6035         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6036 }
6037
6038 static struct sched_domain *
6039 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6040 {
6041         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6042         int level = tl->numa_level;
6043         int sd_weight = cpumask_weight(
6044                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6045
6046         *sd = (struct sched_domain){
6047                 .min_interval           = sd_weight,
6048                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6049                 .busy_factor            = 32,
6050                 .imbalance_pct          = 125,
6051                 .cache_nice_tries       = 2,
6052                 .busy_idx               = 3,
6053                 .idle_idx               = 2,
6054                 .newidle_idx            = 0,
6055                 .wake_idx               = 0,
6056                 .forkexec_idx           = 0,
6057
6058                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6059                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6060                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6061                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6062                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6063                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6064                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6065                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6066                                         | 1*SD_SERIALIZE
6067                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6068                                         | 1*SD_NUMA
6069                                         | sd_local_flags(level)
6070                                         ,
6071                 .last_balance           = jiffies,
6072                 .balance_interval       = sd_weight,
6073                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6074                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6075         };
6076         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6077         sd->private = &tl->data;
6078
6079         /*
6080          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6081          */
6082         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6083
6084         return sd;
6085 }
6086
6087 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6088 {
6089         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6090 }
6091
6092 static void sched_numa_warn(const char *str)
6093 {
6094         static int done = false;
6095         int i,j;
6096
6097         if (done)
6098                 return;
6099
6100         done = true;
6101
6102         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6103
6104         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6105                 printk(KERN_WARNING "  ");
6106                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6107                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6108                 printk(KERN_CONT "\n");
6109         }
6110         printk(KERN_WARNING "\n");
6111 }
6112
6113 static bool find_numa_distance(int distance)
6114 {
6115         int i;
6116
6117         if (distance == node_distance(0, 0))
6118                 return true;
6119
6120         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6121                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6122                         return true;
6123         }
6124
6125         return false;
6126 }
6127
6128 static void sched_init_numa(void)
6129 {
6130         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6131         struct sched_domain_topology_level *tl;
6132         int level = 0;
6133         int i, j, k;
6134
6135         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6136         if (!sched_domains_numa_distance)
6137                 return;
6138
6139         /*
6140          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6141          * unique distances in the node_distance() table.
6142          *
6143          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6144          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6145          */
6146         next_distance = curr_distance;
6147         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6148                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6149                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6150                                 int distance = node_distance(i, k);
6151
6152                                 if (distance > curr_distance &&
6153                                     (distance < next_distance ||
6154                                      next_distance == curr_distance))
6155                                         next_distance = distance;
6156
6157                                 /*
6158                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6159                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6160                                  * equally connected to A.
6161                                  */
6162                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6163                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6164
6165                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6166                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6167                         }
6168                         if (next_distance != curr_distance) {
6169                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6170                                 sched_domains_numa_levels = level;
6171                                 curr_distance = next_distance;
6172                         } else break;
6173                 }
6174
6175                 /*
6176                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6177                  */
6178                 if (!sched_debug())
6179                         break;
6180         }
6181         /*
6182          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6183          * identity distance node_distance(i,i).
6184          *
6185          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6186          * numbers.
6187          */
6188
6189         /*
6190          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6191          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6192          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6193          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6194          * in other functions.
6195          *
6196          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6197          */
6198         sched_domains_numa_levels = 0;
6199
6200         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6201         if (!sched_domains_numa_masks)
6202                 return;
6203
6204         /*
6205          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6206          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6207          */
6208         for (i = 0; i < level; i++) {
6209                 sched_domains_numa_masks[i] =
6210                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6211                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6212                         return;
6213
6214                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6215                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6216                         if (!mask)
6217                                 return;
6218
6219                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6220
6221                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6222                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6223                                         continue;
6224
6225                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6226                         }
6227                 }
6228         }
6229
6230         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6231                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6232         if (!tl)
6233                 return;
6234
6235         /*
6236          * Copy the default topology bits..
6237          */
6238         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6239                 tl[i] = default_topology[i];
6240
6241         /*
6242          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6243          */
6244         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6245                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6246                         .init = sd_numa_init,
6247                         .mask = sd_numa_mask,
6248                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6249                         .numa_level = j,
6250                 };
6251         }
6252
6253         sched_domain_topology = tl;
6254
6255         sched_domains_numa_levels = level;
6256 }
6257
6258 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6259 {
6260         int i, j;
6261         int node = cpu_to_node(cpu);
6262
6263         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6264                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6265                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6266                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6267                 }
6268         }
6269 }
6270
6271 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6272 {
6273         int i, j;
6274         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6275                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6276                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6277         }
6278 }
6279
6280 /*
6281  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6282  * are onlined.
6283  */
6284 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6285                                            unsigned long action,
6286                                            void *hcpu)
6287 {
6288         int cpu = (long)hcpu;
6289
6290         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6291         case CPU_ONLINE:
6292                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6293                 break;
6294
6295         case CPU_DEAD:
6296                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6297                 break;
6298
6299         default:
6300                 return NOTIFY_DONE;
6301         }
6302
6303         return NOTIFY_OK;
6304 }
6305 #else
6306 static inline void sched_init_numa(void)
6307 {
6308 }
6309
6310 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6311                                            unsigned long action,
6312                                            void *hcpu)
6313 {
6314         return 0;
6315 }
6316 #endif /* CONFIG_NUMA */
6317
6318 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6319 {
6320         struct sched_domain_topology_level *tl;
6321         int j;
6322
6323         for_each_sd_topology(tl) {
6324                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6325
6326                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6327                 if (!sdd->sd)
6328                         return -ENOMEM;
6329
6330                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6331                 if (!sdd->sg)
6332                         return -ENOMEM;
6333
6334                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6335                 if (!sdd->sgp)
6336                         return -ENOMEM;
6337
6338                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6339                         struct sched_domain *sd;
6340                         struct sched_group *sg;
6341                         struct sched_group_power *sgp;
6342
6343                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6344                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6345                         if (!sd)
6346                                 return -ENOMEM;
6347
6348                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6349
6350                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6351                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6352                         if (!sg)
6353                                 return -ENOMEM;
6354
6355                         sg->next = sg;
6356
6357                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6358
6359                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6360                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6361                         if (!sgp)
6362                                 return -ENOMEM;
6363
6364                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6365                 }
6366         }
6367
6368         return 0;
6369 }
6370
6371 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6372 {
6373         struct sched_domain_topology_level *tl;
6374         int j;
6375
6376         for_each_sd_topology(tl) {
6377                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6378
6379                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6380                         struct sched_domain *sd;
6381
6382                         if (sdd->sd) {
6383                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6384                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6385                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6386                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6387                         }
6388
6389                         if (sdd->sg)
6390                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6391                         if (sdd->sgp)
6392                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6393                 }
6394                 free_percpu(sdd->sd);
6395                 sdd->sd = NULL;
6396                 free_percpu(sdd->sg);
6397                 sdd->sg = NULL;
6398                 free_percpu(sdd->sgp);
6399                 sdd->sgp = NULL;
6400         }
6401 }
6402
6403 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6404                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6405                 struct sched_domain *child, int cpu)
6406 {
6407         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6408         if (!sd)
6409                 return child;
6410
6411         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6412         if (child) {
6413                 sd->level = child->level + 1;
6414                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6415                 child->parent = sd;
6416                 sd->child = child;
6417         }
6418         set_domain_attribute(sd, attr);
6419
6420         return sd;
6421 }
6422
6423 /*
6424  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6425  * to the individual cpus
6426  */
6427 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6428                                struct sched_domain_attr *attr)
6429 {
6430         enum s_alloc alloc_state;
6431         struct sched_domain *sd;
6432         struct s_data d;
6433         int i, ret = -ENOMEM;
6434
6435         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6436         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6437                 goto error;
6438
6439         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6440         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6441                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6442
6443                 sd = NULL;
6444                 for_each_sd_topology(tl) {
6445                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6446                         if (tl == sched_domain_topology)
6447                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6448                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6449                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6450                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6451                                 break;
6452                 }
6453         }
6454
6455         /* Build the groups for the domains */
6456         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6457                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6458                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6459                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6460                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6461                                         goto error;
6462                         } else {
6463                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6464                                         goto error;
6465                         }
6466                 }
6467         }
6468
6469         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6470         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6471                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6472                         continue;
6473
6474                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6475                         claim_allocations(i, sd);
6476                         init_sched_groups_power(i, sd);
6477                 }
6478         }
6479
6480         /* Attach the domains */
6481         rcu_read_lock();
6482         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6483                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6484                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6485         }
6486         rcu_read_unlock();
6487
6488         ret = 0;
6489 error:
6490         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6491         return ret;
6492 }
6493
6494 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6495 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6496 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6497                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6498
6499 /*
6500  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6501  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6502  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6503  */
6504 static cpumask_var_t fallback_doms;
6505
6506 /*
6507  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6508  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6509  * or 0 if it stayed the same.
6510  */
6511 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6512 {
6513         return 0;
6514 }
6515
6516 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6517 {
6518         int i;
6519         cpumask_var_t *doms;
6520
6521         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6522         if (!doms)
6523                 return NULL;
6524         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6525                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6526                         free_sched_domains(doms, i);
6527                         return NULL;
6528                 }
6529         }
6530         return doms;
6531 }
6532
6533 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6534 {
6535         unsigned int i;
6536         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6537                 free_cpumask_var(doms[i]);
6538         kfree(doms);
6539 }
6540
6541 /*
6542  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6543  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6544  * exclude other special cases in the future.
6545  */
6546 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6547 {
6548         int err;
6549
6550         arch_update_cpu_topology();
6551         ndoms_cur = 1;
6552         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6553         if (!doms_cur)
6554                 doms_cur = &fallback_doms;
6555         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6556         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6557         register_sched_domain_sysctl();
6558
6559         return err;
6560 }
6561
6562 /*
6563  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6564  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6565  */
6566 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6567 {
6568         int i;
6569
6570         rcu_read_lock();
6571         for_each_cpu(i, cpu_map)
6572                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6573         rcu_read_unlock();
6574 }
6575
6576 /* handle null as "default" */
6577 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6578                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6579 {
6580         struct sched_domain_attr tmp;
6581
6582         /* fast path */
6583         if (!new && !cur)
6584                 return 1;
6585
6586         tmp = SD_ATTR_INIT;
6587         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6588                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6589                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6590 }
6591
6592 /*
6593  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6594  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6595  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6596  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6597  *
6598  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6599  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6600  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6601  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6602  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6603  * it as it is.
6604  *
6605  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6606  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6607  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6608  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6609  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6610  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6611  *
6612  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6613  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6614  * and it will not create the default domain.
6615  *
6616  * Call with hotplug lock held
6617  */
6618 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6619                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6620 {
6621         int i, j, n;
6622         int new_topology;
6623
6624         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6625
6626         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6627         unregister_sched_domain_sysctl();
6628
6629         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6630         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6631
6632         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6633
6634         /* Destroy deleted domains */
6635         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6636                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6637                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6638                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6639                                 goto match1;
6640                 }
6641                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6642                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6643 match1:
6644                 ;
6645         }
6646
6647         n = ndoms_cur;
6648         if (doms_new == NULL) {
6649                 n = 0;
6650                 doms_new = &fallback_doms;
6651                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6652                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6653         }
6654
6655         /* Build new domains */
6656         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6657                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6658                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6659                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6660                                 goto match2;
6661                 }
6662                 /* no match - add a new doms_new */
6663                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6664 match2:
6665                 ;
6666         }
6667
6668         /* Remember the new sched domains */
6669         if (doms_cur != &fallback_doms)
6670                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6671         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6672         doms_cur = doms_new;
6673         dattr_cur = dattr_new;
6674         ndoms_cur = ndoms_new;
6675
6676         register_sched_domain_sysctl();
6677
6678         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6679 }
6680
6681 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6682
6683 /*
6684  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6685  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6686  * around partition_sched_domains().
6687  *
6688  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6689  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6690  */
6691 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6692                              void *hcpu)
6693 {
6694         switch (action) {
6695         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6696         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6697
6698                 /*
6699                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6700                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6701                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6702                  * domain, ignoring cpusets.
6703                  */
6704                 num_cpus_frozen--;
6705                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6706                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6707                         break;
6708                 }
6709
6710                 /*
6711                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6712                  * restore the original sched domains by considering the
6713                  * cpuset configurations.
6714                  */
6715
6716         case CPU_ONLINE:
6717         case CPU_DOWN_FAILED:
6718                 cpuset_update_active_cpus(true);
6719                 break;
6720         default:
6721                 return NOTIFY_DONE;
6722         }
6723         return NOTIFY_OK;
6724 }
6725
6726 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6727                                void *hcpu)
6728 {
6729         switch (action) {
6730         case CPU_DOWN_PREPARE:
6731                 cpuset_update_active_cpus(false);
6732                 break;
6733         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6734                 num_cpus_frozen++;
6735                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6736                 break;
6737         default:
6738                 return NOTIFY_DONE;
6739         }
6740         return NOTIFY_OK;
6741 }
6742
6743 void __init sched_init_smp(void)
6744 {
6745         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6746
6747         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6748         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6749
6750         sched_init_numa();
6751
6752         /*
6753          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6754          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6755          * happen.
6756          */
6757         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6758         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6759         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6760         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6761                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6762         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6763
6764         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6765         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6766         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6767
6768         init_hrtick();
6769
6770         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6771         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6772                 BUG();
6773         sched_init_granularity();
6774         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6775
6776         init_sched_rt_class();
6777         init_sched_dl_class();
6778 }
6779 #else
6780 void __init sched_init_smp(void)
6781 {
6782         sched_init_granularity();
6783 }
6784 #endif /* CONFIG_SMP */
6785
6786 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6787
6788 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6789 {
6790         return in_lock_functions(addr) ||
6791                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6792                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6793 }
6794
6795 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6796 /*
6797  * Default task group.
6798  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6799  */
6800 struct task_group root_task_group;
6801 LIST_HEAD(task_groups);
6802 #endif
6803
6804 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6805
6806 void __init sched_init(void)
6807 {
6808         int i, j;
6809         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6810
6811 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6812         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6813 #endif
6814 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6815         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6816 #endif
6817 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6818         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6819 #endif
6820         if (alloc_size) {
6821                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6822
6823 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6824                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6825                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6826
6827                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6828                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6829
6830 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6831 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6832                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6833                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6834
6835                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6836                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6837
6838 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6839 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6840                 for_each_possible_cpu(i) {
6841                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6842                         ptr += cpumask_size();
6843                 }
6844 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6845         }
6846
6847         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6848                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6849         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6850                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6851
6852 #ifdef CONFIG_SMP
6853         init_defrootdomain();
6854 #endif
6855
6856 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6857         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6858                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6859 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6860
6861 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6862         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6863         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6864         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6865         autogroup_init(&init_task);
6866
6867 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6868
6869         for_each_possible_cpu(i) {
6870                 struct rq *rq;
6871
6872                 rq = cpu_rq(i);
6873                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6874                 rq->nr_running = 0;
6875                 rq->calc_load_active = 0;
6876                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6877                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6878                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6879                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6880 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6881                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6882                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6883                 /*
6884                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6885                  *
6886                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6887                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6888                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6889                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6890                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6891                  * (se->load.weight).
6892                  *
6893                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6894                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6895                  * then A0's share of the cpu resource is:
6896                  *
6897                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6898                  *
6899                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6900                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6901                  */
6902                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6903                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6904 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6905
6906                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6907 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6908                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6909 #endif
6910
6911                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6912                         rq->cpu_load[j] = 0;
6913
6914                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6915
6916 #ifdef CONFIG_SMP
6917                 rq->sd = NULL;
6918                 rq->rd = NULL;
6919                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6920                 rq->post_schedule = 0;
6921                 rq->active_balance = 0;
6922                 rq->next_balance = jiffies;
6923                 rq->push_cpu = 0;
6924                 rq->cpu = i;
6925                 rq->online = 0;
6926                 rq->idle_stamp = 0;
6927                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6928                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6929
6930                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6931
6932                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6933 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6934                 rq->nohz_flags = 0;
6935 #endif
6936 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6937                 rq->last_sched_tick = 0;
6938 #endif
6939 #endif
6940                 init_rq_hrtick(rq);
6941                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6942         }
6943
6944         set_load_weight(&init_task);
6945
6946 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6947         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6948 #endif
6949
6950         /*
6951          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6952          */
6953         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6954         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6955
6956         /*
6957          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6958          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6959          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6960          * when this runqueue becomes "idle".
6961          */
6962         init_idle(current, smp_processor_id());
6963
6964         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6965
6966         /*
6967          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6968          */
6969         current->sched_class = &fair_sched_class;
6970
6971 #ifdef CONFIG_SMP
6972         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6973         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6974         if (cpu_isolated_map == NULL)
6975                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6976         idle_thread_set_boot_cpu();
6977 #endif
6978         init_sched_fair_class();
6979
6980         scheduler_running = 1;
6981 }
6982
6983 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6984 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6985 {
6986         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6987
6988         return (nested == preempt_offset);
6989 }
6990
6991 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6992 {
6993         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6994
6995         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6996         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6997              !is_idle_task(current)) ||
6998             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6999                 return;
7000         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7001                 return;
7002         prev_jiffy = jiffies;
7003
7004         printk(KERN_ERR
7005                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7006                         file, line);
7007         printk(KERN_ERR
7008                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7009                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7010                         current->pid, current->comm);
7011
7012         debug_show_held_locks(current);
7013         if (irqs_disabled())
7014                 print_irqtrace_events(current);
7015 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7016         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7017                 pr_err("Preemption disabled at:");
7018                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7019                 pr_cont("\n");
7020         }
7021 #endif
7022         dump_stack();
7023 }
7024 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7025 #endif
7026
7027 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7028 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7029 {
7030         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7031         struct sched_attr attr = {
7032                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7033         };
7034         int old_prio = p->prio;
7035         int on_rq;
7036
7037         on_rq = p->on_rq;
7038         if (on_rq)
7039                 dequeue_task(rq, p, 0);
7040         __setscheduler(rq, p, &attr);
7041         if (on_rq) {
7042                 enqueue_task(rq, p, 0);
7043                 resched_task(rq->curr);
7044         }
7045
7046         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7047 }
7048
7049 void normalize_rt_tasks(void)
7050 {
7051         struct task_struct *g, *p;
7052         unsigned long flags;
7053         struct rq *rq;
7054
7055         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7056         do_each_thread(g, p) {
7057                 /*
7058                  * Only normalize user tasks:
7059                  */
7060                 if (!p->mm)
7061                         continue;
7062
7063                 p->se.exec_start                = 0;
7064 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7065                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7066                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7067                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7068 #endif
7069
7070                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7071                         /*
7072                          * Renice negative nice level userspace
7073                          * tasks back to 0:
7074                          */
7075                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7076                                 set_user_nice(p, 0);
7077                         continue;
7078                 }
7079
7080                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7081                 rq = __task_rq_lock(p);
7082
7083                 normalize_task(rq, p);
7084
7085                 __task_rq_unlock(rq);
7086                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7087         } while_each_thread(g, p);
7088
7089         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7090 }
7091
7092 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7093
7094 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7095 /*
7096  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7097  *
7098  * They can only be called when the whole system has been
7099  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7100  * activity can take place. Using them for anything else would
7101  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7102  * under any other configuration.
7103  */
7104
7105 /**
7106  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7107  * @cpu: the processor in question.
7108  *
7109  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7110  *
7111  * Return: The current task for @cpu.
7112  */
7113 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7114 {
7115         return cpu_curr(cpu);
7116 }
7117
7118 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7119
7120 #ifdef CONFIG_IA64
7121 /**
7122  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7123  * @cpu: the processor in question.
7124  * @p: the task pointer to set.
7125  *
7126  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7127  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7128  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7129  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7130  * and caller must save the original value of the current task (see
7131  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7132  * re-starting the system.
7133  *
7134  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7135  */
7136 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7137 {
7138         cpu_curr(cpu) = p;
7139 }
7140
7141 #endif
7142
7143 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7144 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7145 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7146
7147 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7148 {
7149         free_fair_sched_group(tg);
7150         free_rt_sched_group(tg);
7151         autogroup_free(tg);
7152         kfree(tg);
7153 }
7154
7155 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7156 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7157 {
7158         struct task_group *tg;
7159
7160         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7161         if (!tg)
7162                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7163
7164         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7165                 goto err;
7166
7167         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7168                 goto err;
7169
7170         return tg;
7171
7172 err:
7173         free_sched_group(tg);
7174         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7175 }
7176
7177 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7178 {
7179         unsigned long flags;
7180
7181         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7182         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7183
7184         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7185
7186         tg->parent = parent;
7187         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7188         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7189         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7190 }
7191
7192 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7193 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7194 {
7195         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7196         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7197 }
7198
7199 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7200 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7201 {
7202         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7203         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7204 }
7205
7206 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7207 {
7208         unsigned long flags;
7209         int i;
7210
7211         /* end participation in shares distribution */
7212         for_each_possible_cpu(i)
7213                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7214
7215         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7216         list_del_rcu(&tg->list);
7217         list_del_rcu(&tg->siblings);
7218         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7219 }
7220
7221 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7222  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7223  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7224  *      reflect its new group.
7225  */
7226 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7227 {
7228         struct task_group *tg;
7229         int on_rq, running;
7230         unsigned long flags;
7231         struct rq *rq;
7232
7233         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7234
7235         running = task_current(rq, tsk);
7236         on_rq = tsk->on_rq;
7237
7238         if (on_rq)
7239                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7240         if (unlikely(running))
7241                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7242
7243         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7244                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7245                           struct task_group, css);
7246         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7247         tsk->sched_task_group = tg;
7248
7249 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7250         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7251                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7252         else
7253 #endif
7254                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7255
7256         if (unlikely(running))
7257                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7258         if (on_rq)
7259                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7260
7261         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7262 }
7263 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7264
7265 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7266 /*
7267  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7268  */
7269 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7270
7271 /* Must be called with tasklist_lock held */
7272 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7273 {
7274         struct task_struct *g, *p;
7275
7276         do_each_thread(g, p) {
7277                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7278                         return 1;
7279         } while_each_thread(g, p);
7280
7281         return 0;
7282 }
7283
7284 struct rt_schedulable_data {
7285         struct task_group *tg;
7286         u64 rt_period;
7287         u64 rt_runtime;
7288 };
7289
7290 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7291 {
7292         struct rt_schedulable_data *d = data;
7293         struct task_group *child;
7294         unsigned long total, sum = 0;
7295         u64 period, runtime;
7296
7297         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7298         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7299
7300         if (tg == d->tg) {
7301                 period = d->rt_period;
7302                 runtime = d->rt_runtime;
7303         }
7304
7305         /*
7306          * Cannot have more runtime than the period.
7307          */
7308         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7309                 return -EINVAL;
7310
7311         /*
7312          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7313          */
7314         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7315                 return -EBUSY;
7316
7317         total = to_ratio(period, runtime);
7318
7319         /*
7320          * Nobody can have more than the global setting allows.
7321          */
7322         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7323                 return -EINVAL;
7324
7325         /*
7326          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7327          */
7328         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7329                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7330                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7331
7332                 if (child == d->tg) {
7333                         period = d->rt_period;
7334                         runtime = d->rt_runtime;
7335                 }
7336
7337                 sum += to_ratio(period, runtime);
7338         }
7339
7340         if (sum > total)
7341                 return -EINVAL;
7342
7343         return 0;
7344 }
7345
7346 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7347 {
7348         int ret;
7349
7350         struct rt_schedulable_data data = {
7351                 .tg = tg,
7352                 .rt_period = period,
7353                 .rt_runtime = runtime,
7354         };
7355
7356         rcu_read_lock();
7357         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7358         rcu_read_unlock();
7359
7360         return ret;
7361 }
7362
7363 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7364                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7365 {
7366         int i, err = 0;
7367
7368         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7369         read_lock(&tasklist_lock);
7370         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7371         if (err)
7372                 goto unlock;
7373
7374         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7375         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7376         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7377
7378         for_each_possible_cpu(i) {
7379                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7380
7381                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7382                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7383                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7384         }
7385         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7386 unlock:
7387         read_unlock(&tasklist_lock);
7388         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7389
7390         return err;
7391 }
7392
7393 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7394 {
7395         u64 rt_runtime, rt_period;
7396
7397         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7398         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7399         if (rt_runtime_us < 0)
7400                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7401
7402         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7403 }
7404
7405 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7406 {
7407         u64 rt_runtime_us;
7408
7409         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7410                 return -1;
7411
7412         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7413         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7414         return rt_runtime_us;
7415 }
7416
7417 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7418 {
7419         u64 rt_runtime, rt_period;
7420
7421         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7422         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7423
7424         if (rt_period == 0)
7425                 return -EINVAL;
7426
7427         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7428 }
7429
7430 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7431 {
7432         u64 rt_period_us;
7433
7434         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7435         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7436         return rt_period_us;
7437 }
7438 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7439
7440 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7441 static int sched_rt_global_constraints(void)
7442 {
7443         int ret = 0;
7444
7445         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7446         read_lock(&tasklist_lock);
7447         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7448         read_unlock(&tasklist_lock);
7449         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7450
7451         return ret;
7452 }
7453
7454 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7455 {
7456         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7457         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7458                 return 0;
7459
7460         return 1;
7461 }
7462
7463 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7464 static int sched_rt_global_constraints(void)
7465 {
7466         unsigned long flags;
7467         int i, ret = 0;
7468
7469         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7470         for_each_possible_cpu(i) {
7471                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7472
7473                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7474                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7475                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7476         }
7477         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7478
7479         return ret;
7480 }
7481 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7482
7483 static int sched_dl_global_constraints(void)
7484 {
7485         u64 runtime = global_rt_runtime();
7486         u64 period = global_rt_period();
7487         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7488         int cpu, ret = 0;
7489         unsigned long flags;
7490
7491         /*
7492          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7493          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7494          * any of the root_domains.
7495          *
7496          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7497          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7498          * solutions is welcome!
7499          */
7500         for_each_possible_cpu(cpu) {
7501                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7502
7503                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7504                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7505                         ret = -EBUSY;
7506                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7507
7508                 if (ret)
7509                         break;
7510         }
7511
7512         return ret;
7513 }
7514
7515 static void sched_dl_do_global(void)
7516 {
7517         u64 new_bw = -1;
7518         int cpu;
7519         unsigned long flags;
7520
7521         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7522         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7523
7524         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7525                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7526
7527         /*
7528          * FIXME: As above...
7529          */
7530         for_each_possible_cpu(cpu) {
7531                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7532
7533                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7534                 dl_b->bw = new_bw;
7535                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7536         }
7537 }
7538
7539 static int sched_rt_global_validate(void)
7540 {
7541         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7542                 return -EINVAL;
7543
7544         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7545                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7546                 return -EINVAL;
7547
7548         return 0;
7549 }
7550
7551 static void sched_rt_do_global(void)
7552 {
7553         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7554         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7555 }
7556
7557 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7558                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7559                 loff_t *ppos)
7560 {
7561         int old_period, old_runtime;
7562         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7563         int ret;
7564
7565         mutex_lock(&mutex);
7566         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7567         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7568
7569         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7570
7571         if (!ret && write) {
7572                 ret = sched_rt_global_validate();
7573                 if (ret)
7574                         goto undo;
7575
7576                 ret = sched_rt_global_constraints();
7577                 if (ret)
7578                         goto undo;
7579
7580                 ret = sched_dl_global_constraints();
7581                 if (ret)
7582                         goto undo;
7583
7584                 sched_rt_do_global();
7585                 sched_dl_do_global();
7586         }
7587         if (0) {
7588 undo:
7589                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7590                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7591         }
7592         mutex_unlock(&mutex);
7593
7594         return ret;
7595 }
7596
7597 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7598                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7599                 loff_t *ppos)
7600 {
7601         int ret;
7602         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7603
7604         mutex_lock(&mutex);
7605         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7606         /* make sure that internally we keep jiffies */
7607         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7608         if (!ret && write) {
7609                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7610                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7611         }
7612         mutex_unlock(&mutex);
7613         return ret;
7614 }
7615
7616 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7617
7618 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7619 {
7620         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7621 }
7622
7623 static struct cgroup_subsys_state *
7624 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7625 {
7626         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7627         struct task_group *tg;
7628
7629         if (!parent) {
7630                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7631                 return &root_task_group.css;
7632         }
7633
7634         tg = sched_create_group(parent);
7635         if (IS_ERR(tg))
7636                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7637
7638         return &tg->css;
7639 }
7640
7641 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7642 {
7643         struct task_group *tg = css_tg(css);
7644         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7645
7646         if (parent)
7647                 sched_online_group(tg, parent);
7648         return 0;
7649 }
7650
7651 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7652 {
7653         struct task_group *tg = css_tg(css);
7654
7655         sched_destroy_group(tg);
7656 }
7657
7658 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7659 {
7660         struct task_group *tg = css_tg(css);
7661
7662         sched_offline_group(tg);
7663 }
7664
7665 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7666                                  struct cgroup_taskset *tset)
7667 {
7668         struct task_struct *task;
7669
7670         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7671 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7672                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7673                         return -EINVAL;
7674 #else
7675                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7676                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7677                         return -EINVAL;
7678 #endif
7679         }
7680         return 0;
7681 }
7682
7683 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7684                               struct cgroup_taskset *tset)
7685 {
7686         struct task_struct *task;
7687
7688         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7689                 sched_move_task(task);
7690 }
7691
7692 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7693                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7694                             struct task_struct *task)
7695 {
7696         /*
7697          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7698          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7699          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7700          */
7701         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7702                 return;
7703
7704         sched_move_task(task);
7705 }
7706
7707 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7708 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7709                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7710 {
7711         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7712 }
7713
7714 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7715                                struct cftype *cft)
7716 {
7717         struct task_group *tg = css_tg(css);
7718
7719         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7720 }
7721
7722 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7723 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7724
7725 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7726 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7727
7728 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7729
7730 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7731 {
7732         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7733         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7734
7735         if (tg == &root_task_group)
7736                 return -EINVAL;
7737
7738         /*
7739          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7740          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7741          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7742          */
7743         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7744                 return -EINVAL;
7745
7746         /*
7747          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7748          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7749          * feasibility.
7750          */
7751         if (period > max_cfs_quota_period)
7752                 return -EINVAL;
7753
7754         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7755         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7756         if (ret)
7757                 goto out_unlock;
7758
7759         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7760         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7761         /*
7762          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7763          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7764          */
7765         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7766                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7767         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7768         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7769         cfs_b->quota = quota;
7770
7771         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7772         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7773         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7774                 /* force a reprogram */
7775                 cfs_b->timer_active = 0;
7776                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7777         }
7778         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7779
7780         for_each_possible_cpu(i) {
7781                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7782                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7783
7784                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7785                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7786                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7787
7788                 if (cfs_rq->throttled)
7789                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7790                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7791         }
7792         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7793                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7794 out_unlock:
7795         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7796
7797         return ret;
7798 }
7799
7800 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7801 {
7802         u64 quota, period;
7803
7804         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7805         if (cfs_quota_us < 0)
7806                 quota = RUNTIME_INF;
7807         else
7808                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7809
7810         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7811 }
7812
7813 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7814 {
7815         u64 quota_us;
7816
7817         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7818                 return -1;
7819
7820         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7821         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7822
7823         return quota_us;
7824 }
7825
7826 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7827 {
7828         u64 quota, period;
7829
7830         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7831         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7832
7833         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7834 }
7835
7836 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7837 {
7838         u64 cfs_period_us;
7839
7840         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7841         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7842
7843         return cfs_period_us;
7844 }
7845
7846 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7847                                   struct cftype *cft)
7848 {
7849         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7850 }
7851
7852 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7853                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7854 {
7855         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7856 }
7857
7858 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7859                                    struct cftype *cft)
7860 {
7861         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7862 }
7863
7864 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7865                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7866 {
7867         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7868 }
7869
7870 struct cfs_schedulable_data {
7871         struct task_group *tg;
7872         u64 period, quota;
7873 };
7874
7875 /*
7876  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7877  * note: units are usecs
7878  */
7879 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7880                                struct cfs_schedulable_data *d)
7881 {
7882         u64 quota, period;
7883
7884         if (tg == d->tg) {
7885                 period = d->period;
7886                 quota = d->quota;
7887         } else {
7888                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7889                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7890         }
7891
7892         /* note: these should typically be equivalent */
7893         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7894                 return RUNTIME_INF;
7895
7896         return to_ratio(period, quota);
7897 }
7898
7899 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7900 {
7901         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7902         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7903         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7904
7905         if (!tg->parent) {
7906                 quota = RUNTIME_INF;
7907         } else {
7908                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7909
7910                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7911                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7912
7913                 /*
7914                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7915                  * limit is set
7916                  */
7917                 if (quota == RUNTIME_INF)
7918                         quota = parent_quota;
7919                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7920                         return -EINVAL;
7921         }
7922         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7923
7924         return 0;
7925 }
7926
7927 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7928 {
7929         int ret;
7930         struct cfs_schedulable_data data = {
7931                 .tg = tg,
7932                 .period = period,
7933                 .quota = quota,
7934         };
7935
7936         if (quota != RUNTIME_INF) {
7937                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7938                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7939         }
7940
7941         rcu_read_lock();
7942         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7943         rcu_read_unlock();
7944
7945         return ret;
7946 }
7947
7948 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7949 {
7950         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7951         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7952
7953         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7954         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7955         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7956
7957         return 0;
7958 }
7959 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7960 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7961
7962 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7963 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7964                                 struct cftype *cft, s64 val)
7965 {
7966         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7967 }
7968
7969 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7970                                struct cftype *cft)
7971 {
7972         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7973 }
7974
7975 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7976                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7977 {
7978         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7979 }
7980
7981 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7982                                    struct cftype *cft)
7983 {
7984         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7985 }
7986 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7987
7988 static struct cftype cpu_files[] = {
7989 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7990         {
7991                 .name = "shares",
7992                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7993                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7994         },
7995 #endif
7996 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7997         {
7998                 .name = "cfs_quota_us",
7999                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8000                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8001         },
8002         {
8003                 .name = "cfs_period_us",
8004                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8005                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8006         },
8007         {
8008                 .name = "stat",
8009                 .seq_show = cpu_stats_show,
8010         },
8011 #endif
8012 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8013         {
8014                 .name = "rt_runtime_us",
8015                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8016                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8017         },
8018         {
8019                 .name = "rt_period_us",
8020                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8021                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8022         },
8023 #endif
8024         { }     /* terminate */
8025 };
8026
8027 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8028         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8029         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8030         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8031         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8032         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8033         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8034         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8035         .base_cftypes   = cpu_files,
8036         .early_init     = 1,
8037 };
8038
8039 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8040
8041 void dump_cpu_task(int cpu)
8042 {
8043         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8044         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8045 }