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