sched/deadline: speed up SCHED_DEADLINE pushes with a push-heap
[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
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299 /*
300  * Maximum bandwidth available for all -deadline tasks and groups
301  * (if group scheduling is configured) on each CPU.
302  *
303  * default: 5%
304  */
305 unsigned int sysctl_sched_dl_period = 1000000;
306 int sysctl_sched_dl_runtime = 50000;
307
308
309
310 /*
311  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
312  */
313 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
314         __acquires(rq->lock)
315 {
316         struct rq *rq;
317
318         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
319
320         for (;;) {
321                 rq = task_rq(p);
322                 raw_spin_lock(&rq->lock);
323                 if (likely(rq == task_rq(p)))
324                         return rq;
325                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
326         }
327 }
328
329 /*
330  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
331  */
332 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
333         __acquires(p->pi_lock)
334         __acquires(rq->lock)
335 {
336         struct rq *rq;
337
338         for (;;) {
339                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
340                 rq = task_rq(p);
341                 raw_spin_lock(&rq->lock);
342                 if (likely(rq == task_rq(p)))
343                         return rq;
344                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
345                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
346         }
347 }
348
349 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
350         __releases(rq->lock)
351 {
352         raw_spin_unlock(&rq->lock);
353 }
354
355 static inline void
356 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
357         __releases(rq->lock)
358         __releases(p->pi_lock)
359 {
360         raw_spin_unlock(&rq->lock);
361         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
362 }
363
364 /*
365  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
366  */
367 static struct rq *this_rq_lock(void)
368         __acquires(rq->lock)
369 {
370         struct rq *rq;
371
372         local_irq_disable();
373         rq = this_rq();
374         raw_spin_lock(&rq->lock);
375
376         return rq;
377 }
378
379 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
380 /*
381  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
382  */
383
384 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
385 {
386         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
387                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
388 }
389
390 /*
391  * High-resolution timer tick.
392  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
393  */
394 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
395 {
396         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
397
398         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
399
400         raw_spin_lock(&rq->lock);
401         update_rq_clock(rq);
402         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
403         raw_spin_unlock(&rq->lock);
404
405         return HRTIMER_NORESTART;
406 }
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409
410 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
411 {
412         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
413         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
414
415         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
416 }
417
418 /*
419  * called from hardirq (IPI) context
420  */
421 static void __hrtick_start(void *arg)
422 {
423         struct rq *rq = arg;
424
425         raw_spin_lock(&rq->lock);
426         __hrtick_restart(rq);
427         rq->hrtick_csd_pending = 0;
428         raw_spin_unlock(&rq->lock);
429 }
430
431 /*
432  * Called to set the hrtick timer state.
433  *
434  * called with rq->lock held and irqs disabled
435  */
436 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
437 {
438         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
439         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
440
441         hrtimer_set_expires(timer, time);
442
443         if (rq == this_rq()) {
444                 __hrtick_restart(rq);
445         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
446                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
447                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
448         }
449 }
450
451 static int
452 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
453 {
454         int cpu = (int)(long)hcpu;
455
456         switch (action) {
457         case CPU_UP_CANCELED:
458         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
459         case CPU_DOWN_PREPARE:
460         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
461         case CPU_DEAD:
462         case CPU_DEAD_FROZEN:
463                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
464                 return NOTIFY_OK;
465         }
466
467         return NOTIFY_DONE;
468 }
469
470 static __init void init_hrtick(void)
471 {
472         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
473 }
474 #else
475 /*
476  * Called to set the hrtick timer state.
477  *
478  * called with rq->lock held and irqs disabled
479  */
480 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
481 {
482         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
483                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
484 }
485
486 static inline void init_hrtick(void)
487 {
488 }
489 #endif /* CONFIG_SMP */
490
491 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
492 {
493 #ifdef CONFIG_SMP
494         rq->hrtick_csd_pending = 0;
495
496         rq->hrtick_csd.flags = 0;
497         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
498         rq->hrtick_csd.info = rq;
499 #endif
500
501         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
502         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
503 }
504 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
505 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
506 {
507 }
508
509 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
510 {
511 }
512
513 static inline void init_hrtick(void)
514 {
515 }
516 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
517
518 /*
519  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
520  *
521  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
522  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
523  * the target CPU.
524  */
525 void resched_task(struct task_struct *p)
526 {
527         int cpu;
528
529         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
530
531         if (test_tsk_need_resched(p))
532                 return;
533
534         set_tsk_need_resched(p);
535
536         cpu = task_cpu(p);
537         if (cpu == smp_processor_id()) {
538                 set_preempt_need_resched();
539                 return;
540         }
541
542         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
543         smp_mb();
544         if (!tsk_is_polling(p))
545                 smp_send_reschedule(cpu);
546 }
547
548 void resched_cpu(int cpu)
549 {
550         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
551         unsigned long flags;
552
553         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
554                 return;
555         resched_task(cpu_curr(cpu));
556         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
557 }
558
559 #ifdef CONFIG_SMP
560 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
561 /*
562  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
563  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
564  *
565  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
566  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
567  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
568  */
569 int get_nohz_timer_target(void)
570 {
571         int cpu = smp_processor_id();
572         int i;
573         struct sched_domain *sd;
574
575         rcu_read_lock();
576         for_each_domain(cpu, sd) {
577                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
578                         if (!idle_cpu(i)) {
579                                 cpu = i;
580                                 goto unlock;
581                         }
582                 }
583         }
584 unlock:
585         rcu_read_unlock();
586         return cpu;
587 }
588 /*
589  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
590  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
591  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
592  * idle system the next event might even be infinite time into the
593  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
594  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
595  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
596  * wheel for the next timer event.
597  */
598 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601
602         if (cpu == smp_processor_id())
603                 return;
604
605         /*
606          * This is safe, as this function is called with the timer
607          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
608          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
609          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
610          * timer into account automatically.
611          */
612         if (rq->curr != rq->idle)
613                 return;
614
615         /*
616          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
617          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
618          * idle task through an additional NOOP schedule()
619          */
620         set_tsk_need_resched(rq->idle);
621
622         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
623         smp_mb();
624         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
625                 smp_send_reschedule(cpu);
626 }
627
628 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
629 {
630         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
631                 if (cpu != smp_processor_id() ||
632                     tick_nohz_tick_stopped())
633                         smp_send_reschedule(cpu);
634                 return true;
635         }
636
637         return false;
638 }
639
640 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
641 {
642         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
643                 wake_up_idle_cpu(cpu);
644 }
645
646 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
647 {
648         int cpu = smp_processor_id();
649
650         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
651                 return false;
652
653         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
654                 return true;
655
656         /*
657          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
658          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
659          */
660         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
661         return false;
662 }
663
664 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
665
666 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
667 {
668         return false;
669 }
670
671 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
672
673 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
674 bool sched_can_stop_tick(void)
675 {
676        struct rq *rq;
677
678        rq = this_rq();
679
680        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
681        smp_rmb();
682
683        /* More than one running task need preemption */
684        if (rq->nr_running > 1)
685                return false;
686
687        return true;
688 }
689 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
690
691 void sched_avg_update(struct rq *rq)
692 {
693         s64 period = sched_avg_period();
694
695         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
696                 /*
697                  * Inline assembly required to prevent the compiler
698                  * optimising this loop into a divmod call.
699                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
700                  */
701                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
702                 rq->age_stamp += period;
703                 rq->rt_avg /= 2;
704         }
705 }
706
707 #endif /* CONFIG_SMP */
708
709 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
710                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
711 /*
712  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
713  * node and @up when leaving it for the final time.
714  *
715  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
716  */
717 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
718                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
719 {
720         struct task_group *parent, *child;
721         int ret;
722
723         parent = from;
724
725 down:
726         ret = (*down)(parent, data);
727         if (ret)
728                 goto out;
729         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
730                 parent = child;
731                 goto down;
732
733 up:
734                 continue;
735         }
736         ret = (*up)(parent, data);
737         if (ret || parent == from)
738                 goto out;
739
740         child = parent;
741         parent = parent->parent;
742         if (parent)
743                 goto up;
744 out:
745         return ret;
746 }
747
748 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
749 {
750         return 0;
751 }
752 #endif
753
754 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
755 {
756         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
757         struct load_weight *load = &p->se.load;
758
759         /*
760          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
761          */
762         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
763                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
764                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
765                 return;
766         }
767
768         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
769         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
770 }
771
772 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
773 {
774         update_rq_clock(rq);
775         sched_info_queued(rq, p);
776         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
780 {
781         update_rq_clock(rq);
782         sched_info_dequeued(rq, p);
783         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
784 }
785
786 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
787 {
788         if (task_contributes_to_load(p))
789                 rq->nr_uninterruptible--;
790
791         enqueue_task(rq, p, flags);
792 }
793
794 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
795 {
796         if (task_contributes_to_load(p))
797                 rq->nr_uninterruptible++;
798
799         dequeue_task(rq, p, flags);
800 }
801
802 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
803 {
804 /*
805  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
806  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
807  */
808 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
809         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
810 #endif
811 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
812         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
813
814         /*
815          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
816          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
817          * {soft,}irq region.
818          *
819          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
820          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
821          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
822          * monotonic.
823          *
824          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
825          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
826          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
827          * atomic ops.
828          */
829         if (irq_delta > delta)
830                 irq_delta = delta;
831
832         rq->prev_irq_time += irq_delta;
833         delta -= irq_delta;
834 #endif
835 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
836         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
837                 u64 st;
838
839                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
840                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
841
842                 if (unlikely(steal > delta))
843                         steal = delta;
844
845                 st = steal_ticks(steal);
846                 steal = st * TICK_NSEC;
847
848                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
849
850                 delta -= steal;
851         }
852 #endif
853
854         rq->clock_task += delta;
855
856 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
857         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
858                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
859 #endif
860 }
861
862 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
863 {
864         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
865         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
866
867         if (stop) {
868                 /*
869                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
870                  * userspace knows about and won't get confused about.
871                  *
872                  * Also, it will make PI more or less work without too
873                  * much confusion -- but then, stop work should not
874                  * rely on PI working anyway.
875                  */
876                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
877
878                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
879         }
880
881         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
882
883         if (old_stop) {
884                 /*
885                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
886                  * it can die in pieces.
887                  */
888                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
889         }
890 }
891
892 /*
893  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
894  */
895 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
896 {
897         return p->static_prio;
898 }
899
900 /*
901  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
902  * without taking RT-inheritance into account. Might be
903  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
904  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
905  * estimator recalculates.
906  */
907 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
908 {
909         int prio;
910
911         if (task_has_dl_policy(p))
912                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
913         else if (task_has_rt_policy(p))
914                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
915         else
916                 prio = __normal_prio(p);
917         return prio;
918 }
919
920 /*
921  * Calculate the current priority, i.e. the priority
922  * taken into account by the scheduler. This value might
923  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
924  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
925  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
926  */
927 static int effective_prio(struct task_struct *p)
928 {
929         p->normal_prio = normal_prio(p);
930         /*
931          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
932          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
933          * to the normal priority:
934          */
935         if (!rt_prio(p->prio))
936                 return p->normal_prio;
937         return p->prio;
938 }
939
940 /**
941  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
942  * @p: the task in question.
943  *
944  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
945  */
946 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
947 {
948         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
949 }
950
951 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
952                                        const struct sched_class *prev_class,
953                                        int oldprio)
954 {
955         if (prev_class != p->sched_class) {
956                 if (prev_class->switched_from)
957                         prev_class->switched_from(rq, p);
958                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
959         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
960                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
961 }
962
963 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
964 {
965         const struct sched_class *class;
966
967         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
968                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
969         } else {
970                 for_each_class(class) {
971                         if (class == rq->curr->sched_class)
972                                 break;
973                         if (class == p->sched_class) {
974                                 resched_task(rq->curr);
975                                 break;
976                         }
977                 }
978         }
979
980         /*
981          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
982          * this case, we can save a useless back to back clock update.
983          */
984         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
985                 rq->skip_clock_update = 1;
986 }
987
988 #ifdef CONFIG_SMP
989 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
990 {
991 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
992         /*
993          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
994          * ttwu() will sort out the placement.
995          */
996         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
997                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
998
999 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1000         /*
1001          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1002          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1003          *
1004          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1005          * see task_group().
1006          *
1007          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1008          * task_rq_lock().
1009          */
1010         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1011                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1012 #endif
1013 #endif
1014
1015         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1016
1017         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1018                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1019                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1020                 p->se.nr_migrations++;
1021                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1022         }
1023
1024         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1025 }
1026
1027 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1028 {
1029         if (p->on_rq) {
1030                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1031
1032                 src_rq = task_rq(p);
1033                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1034
1035                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1036                 set_task_cpu(p, cpu);
1037                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1038                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1039         } else {
1040                 /*
1041                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1042                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1043                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1044                  */
1045                 p->wake_cpu = cpu;
1046         }
1047 }
1048
1049 struct migration_swap_arg {
1050         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1051         int src_cpu, dst_cpu;
1052 };
1053
1054 static int migrate_swap_stop(void *data)
1055 {
1056         struct migration_swap_arg *arg = data;
1057         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1058         int ret = -EAGAIN;
1059
1060         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1061         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1062
1063         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1064                         &arg->dst_task->pi_lock);
1065         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1066         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1067                 goto unlock;
1068
1069         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1070                 goto unlock;
1071
1072         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1073                 goto unlock;
1074
1075         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1076                 goto unlock;
1077
1078         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1079         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1080
1081         ret = 0;
1082
1083 unlock:
1084         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1085         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1086         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1087
1088         return ret;
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Cross migrate two tasks
1093  */
1094 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1095 {
1096         struct migration_swap_arg arg;
1097         int ret = -EINVAL;
1098
1099         arg = (struct migration_swap_arg){
1100                 .src_task = cur,
1101                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1102                 .dst_task = p,
1103                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1104         };
1105
1106         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1107                 goto out;
1108
1109         /*
1110          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1111          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1112          */
1113         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1114                 goto out;
1115
1116         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1117                 goto out;
1118
1119         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1120                 goto out;
1121
1122         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1123
1124 out:
1125         return ret;
1126 }
1127
1128 struct migration_arg {
1129         struct task_struct *task;
1130         int dest_cpu;
1131 };
1132
1133 static int migration_cpu_stop(void *data);
1134
1135 /*
1136  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1137  *
1138  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1139  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1140  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1141  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1142  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1143  * @p has remained unscheduled the whole time.
1144  *
1145  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1146  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1147  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1148  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1149  * waiting to become inactive.
1150  */
1151 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1152 {
1153         unsigned long flags;
1154         int running, on_rq;
1155         unsigned long ncsw;
1156         struct rq *rq;
1157
1158         for (;;) {
1159                 /*
1160                  * We do the initial early heuristics without holding
1161                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1162                  * the runqueue lock when things look like they will
1163                  * work out!
1164                  */
1165                 rq = task_rq(p);
1166
1167                 /*
1168                  * If the task is actively running on another CPU
1169                  * still, just relax and busy-wait without holding
1170                  * any locks.
1171                  *
1172                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1173                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1174                  * But we don't care, since "task_running()" will
1175                  * return false if the runqueue has changed and p
1176                  * is actually now running somewhere else!
1177                  */
1178                 while (task_running(rq, p)) {
1179                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1180                                 return 0;
1181                         cpu_relax();
1182                 }
1183
1184                 /*
1185                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1186                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1187                  * just go back and repeat.
1188                  */
1189                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1190                 trace_sched_wait_task(p);
1191                 running = task_running(rq, p);
1192                 on_rq = p->on_rq;
1193                 ncsw = 0;
1194                 if (!match_state || p->state == match_state)
1195                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1196                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1197
1198                 /*
1199                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1200                  */
1201                 if (unlikely(!ncsw))
1202                         break;
1203
1204                 /*
1205                  * Was it really running after all now that we
1206                  * checked with the proper locks actually held?
1207                  *
1208                  * Oops. Go back and try again..
1209                  */
1210                 if (unlikely(running)) {
1211                         cpu_relax();
1212                         continue;
1213                 }
1214
1215                 /*
1216                  * It's not enough that it's not actively running,
1217                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1218                  * preempted!
1219                  *
1220                  * So if it was still runnable (but just not actively
1221                  * running right now), it's preempted, and we should
1222                  * yield - it could be a while.
1223                  */
1224                 if (unlikely(on_rq)) {
1225                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1226
1227                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1228                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1229                         continue;
1230                 }
1231
1232                 /*
1233                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1234                  * runnable, which means that it will never become
1235                  * running in the future either. We're all done!
1236                  */
1237                 break;
1238         }
1239
1240         return ncsw;
1241 }
1242
1243 /***
1244  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1245  * @p: the to-be-kicked thread
1246  *
1247  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1248  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1249  *
1250  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1251  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1252  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1253  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1254  * achieved as well.
1255  */
1256 void kick_process(struct task_struct *p)
1257 {
1258         int cpu;
1259
1260         preempt_disable();
1261         cpu = task_cpu(p);
1262         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1263                 smp_send_reschedule(cpu);
1264         preempt_enable();
1265 }
1266 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1267 #endif /* CONFIG_SMP */
1268
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270 /*
1271  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1272  */
1273 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1274 {
1275         int nid = cpu_to_node(cpu);
1276         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1277         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1278         int dest_cpu;
1279
1280         /*
1281          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1282          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1283          * select the cpu on the other node.
1284          */
1285         if (nid != -1) {
1286                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1287
1288                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1289                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1290                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1291                                 continue;
1292                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1293                                 continue;
1294                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1295                                 return dest_cpu;
1296                 }
1297         }
1298
1299         for (;;) {
1300                 /* Any allowed, online CPU? */
1301                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1302                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1303                                 continue;
1304                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1305                                 continue;
1306                         goto out;
1307                 }
1308
1309                 switch (state) {
1310                 case cpuset:
1311                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1312                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1313                         state = possible;
1314                         break;
1315
1316                 case possible:
1317                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1318                         state = fail;
1319                         break;
1320
1321                 case fail:
1322                         BUG();
1323                         break;
1324                 }
1325         }
1326
1327 out:
1328         if (state != cpuset) {
1329                 /*
1330                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1331                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1332                  * leave kernel.
1333                  */
1334                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1335                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1336                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1337                 }
1338         }
1339
1340         return dest_cpu;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1345  */
1346 static inline
1347 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1348 {
1349         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1350
1351         /*
1352          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1353          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1354          * cpu.
1355          *
1356          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1357          *
1358          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1359          *   not worry about this generic constraint ]
1360          */
1361         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1362                      !cpu_online(cpu)))
1363                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1364
1365         return cpu;
1366 }
1367
1368 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1369 {
1370         s64 diff = sample - *avg;
1371         *avg += diff >> 3;
1372 }
1373 #endif
1374
1375 static void
1376 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1377 {
1378 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1379         struct rq *rq = this_rq();
1380
1381 #ifdef CONFIG_SMP
1382         int this_cpu = smp_processor_id();
1383
1384         if (cpu == this_cpu) {
1385                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1386                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1387         } else {
1388                 struct sched_domain *sd;
1389
1390                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1391                 rcu_read_lock();
1392                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1393                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1394                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1395                                 break;
1396                         }
1397                 }
1398                 rcu_read_unlock();
1399         }
1400
1401         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1402                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1403
1404 #endif /* CONFIG_SMP */
1405
1406         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1407         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1408
1409         if (wake_flags & WF_SYNC)
1410                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1411
1412 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1413 }
1414
1415 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1416 {
1417         activate_task(rq, p, en_flags);
1418         p->on_rq = 1;
1419
1420         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1421         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1422                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1423 }
1424
1425 /*
1426  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1427  */
1428 static void
1429 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1430 {
1431         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1432         trace_sched_wakeup(p, true);
1433
1434         p->state = TASK_RUNNING;
1435 #ifdef CONFIG_SMP
1436         if (p->sched_class->task_woken)
1437                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1438
1439         if (rq->idle_stamp) {
1440                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1441                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1442
1443                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1444
1445                 if (rq->avg_idle > max)
1446                         rq->avg_idle = max;
1447
1448                 rq->idle_stamp = 0;
1449         }
1450 #endif
1451 }
1452
1453 static void
1454 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1455 {
1456 #ifdef CONFIG_SMP
1457         if (p->sched_contributes_to_load)
1458                 rq->nr_uninterruptible--;
1459 #endif
1460
1461         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1462         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1463 }
1464
1465 /*
1466  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1467  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1468  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1469  * the task is still ->on_rq.
1470  */
1471 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1472 {
1473         struct rq *rq;
1474         int ret = 0;
1475
1476         rq = __task_rq_lock(p);
1477         if (p->on_rq) {
1478                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1479                 update_rq_clock(rq);
1480                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1481                 ret = 1;
1482         }
1483         __task_rq_unlock(rq);
1484
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 #ifdef CONFIG_SMP
1489 static void sched_ttwu_pending(void)
1490 {
1491         struct rq *rq = this_rq();
1492         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1493         struct task_struct *p;
1494
1495         raw_spin_lock(&rq->lock);
1496
1497         while (llist) {
1498                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1499                 llist = llist_next(llist);
1500                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1501         }
1502
1503         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1504 }
1505
1506 void scheduler_ipi(void)
1507 {
1508         /*
1509          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1510          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1511          * this IPI.
1512          */
1513         if (tif_need_resched())
1514                 set_preempt_need_resched();
1515
1516         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1517                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1518                         && !got_nohz_idle_kick())
1519                 return;
1520
1521         /*
1522          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1523          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1524          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1525          * we do call them.
1526          *
1527          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1528          * properly.
1529          *
1530          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1531          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1532          * somewhat pessimize the simple resched case.
1533          */
1534         irq_enter();
1535         tick_nohz_full_check();
1536         sched_ttwu_pending();
1537
1538         /*
1539          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1540          */
1541         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1542                 this_rq()->idle_balance = 1;
1543                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1544         }
1545         irq_exit();
1546 }
1547
1548 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1549 {
1550         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1551                 smp_send_reschedule(cpu);
1552 }
1553
1554 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1555 {
1556         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1557 }
1558 #endif /* CONFIG_SMP */
1559
1560 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1561 {
1562         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1563
1564 #if defined(CONFIG_SMP)
1565         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1566                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1567                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1568                 return;
1569         }
1570 #endif
1571
1572         raw_spin_lock(&rq->lock);
1573         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1574         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1575 }
1576
1577 /**
1578  * try_to_wake_up - wake up a thread
1579  * @p: the thread to be awakened
1580  * @state: the mask of task states that can be woken
1581  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1582  *
1583  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1584  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1585  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1586  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1587  * runnable without the overhead of this.
1588  *
1589  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1590  * or @state didn't match @p's state.
1591  */
1592 static int
1593 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1594 {
1595         unsigned long flags;
1596         int cpu, success = 0;
1597
1598         /*
1599          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1600          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1601          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1602          * set_current_state() the waiting thread does.
1603          */
1604         smp_mb__before_spinlock();
1605         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1606         if (!(p->state & state))
1607                 goto out;
1608
1609         success = 1; /* we're going to change ->state */
1610         cpu = task_cpu(p);
1611
1612         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1613                 goto stat;
1614
1615 #ifdef CONFIG_SMP
1616         /*
1617          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1618          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1619          */
1620         while (p->on_cpu)
1621                 cpu_relax();
1622         /*
1623          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1624          */
1625         smp_rmb();
1626
1627         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1628         p->state = TASK_WAKING;
1629
1630         if (p->sched_class->task_waking)
1631                 p->sched_class->task_waking(p);
1632
1633         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1634         if (task_cpu(p) != cpu) {
1635                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1636                 set_task_cpu(p, cpu);
1637         }
1638 #endif /* CONFIG_SMP */
1639
1640         ttwu_queue(p, cpu);
1641 stat:
1642         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1643 out:
1644         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1645
1646         return success;
1647 }
1648
1649 /**
1650  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1651  * @p: the thread to be awakened
1652  *
1653  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1654  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1655  * the current task.
1656  */
1657 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1658 {
1659         struct rq *rq = task_rq(p);
1660
1661         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1662             WARN_ON_ONCE(p == current))
1663                 return;
1664
1665         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1666
1667         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1668                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1669                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1670                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1671         }
1672
1673         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1674                 goto out;
1675
1676         if (!p->on_rq)
1677                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1678
1679         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1680         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1681 out:
1682         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1683 }
1684
1685 /**
1686  * wake_up_process - Wake up a specific process
1687  * @p: The process to be woken up.
1688  *
1689  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1690  * processes.
1691  *
1692  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1693  *
1694  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1695  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1696  */
1697 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1698 {
1699         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1700         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1701 }
1702 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1703
1704 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1705 {
1706         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1707 }
1708
1709 /*
1710  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1711  * p is forked by current.
1712  *
1713  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1714  */
1715 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1716 {
1717         p->on_rq                        = 0;
1718
1719         p->se.on_rq                     = 0;
1720         p->se.exec_start                = 0;
1721         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1722         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1723         p->se.nr_migrations             = 0;
1724         p->se.vruntime                  = 0;
1725         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1726
1727 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1728         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1729 #endif
1730
1731         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1732         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1733         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1734         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1735         p->dl.dl_period = 0;
1736         p->dl.flags = 0;
1737
1738         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1739
1740 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1741         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1742 #endif
1743
1744 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1745         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1746                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1747                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1748         }
1749
1750         if (clone_flags & CLONE_VM)
1751                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1752         else
1753                 p->numa_preferred_nid = -1;
1754
1755         p->node_stamp = 0ULL;
1756         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1757         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1758         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1759         p->numa_faults = NULL;
1760         p->numa_faults_buffer = NULL;
1761
1762         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1763         p->numa_group = NULL;
1764 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1765 }
1766
1767 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1768 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1769 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1770 {
1771         if (enabled)
1772                 sched_feat_set("NUMA");
1773         else
1774                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1775 }
1776 #else
1777 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1778
1779 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1780 {
1781         numabalancing_enabled = enabled;
1782 }
1783 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1784 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1785
1786 /*
1787  * fork()/clone()-time setup:
1788  */
1789 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1790 {
1791         unsigned long flags;
1792         int cpu = get_cpu();
1793
1794         __sched_fork(clone_flags, p);
1795         /*
1796          * We mark the process as running here. This guarantees that
1797          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1798          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1799          */
1800         p->state = TASK_RUNNING;
1801
1802         /*
1803          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1804          */
1805         p->prio = current->normal_prio;
1806
1807         /*
1808          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1809          */
1810         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1811                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1812                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1813                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1814                         p->rt_priority = 0;
1815                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1816                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1817
1818                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1819                 set_load_weight(p);
1820
1821                 /*
1822                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1823                  * fulfilled its duty:
1824                  */
1825                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1826         }
1827
1828         if (dl_prio(p->prio)) {
1829                 put_cpu();
1830                 return -EAGAIN;
1831         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1832                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1833         } else {
1834                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1835         }
1836
1837         if (p->sched_class->task_fork)
1838                 p->sched_class->task_fork(p);
1839
1840         /*
1841          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1842          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1843          * is ran before sched_fork().
1844          *
1845          * Silence PROVE_RCU.
1846          */
1847         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1848         set_task_cpu(p, cpu);
1849         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1850
1851 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1852         if (likely(sched_info_on()))
1853                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1854 #endif
1855 #if defined(CONFIG_SMP)
1856         p->on_cpu = 0;
1857 #endif
1858         init_task_preempt_count(p);
1859 #ifdef CONFIG_SMP
1860         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1861         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1862 #endif
1863
1864         put_cpu();
1865         return 0;
1866 }
1867
1868 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1869 {
1870         if (runtime == RUNTIME_INF)
1871                 return 1ULL << 20;
1872
1873         /*
1874          * Doing this here saves a lot of checks in all
1875          * the calling paths, and returning zero seems
1876          * safe for them anyway.
1877          */
1878         if (period == 0)
1879                 return 0;
1880
1881         return div64_u64(runtime << 20, period);
1882 }
1883
1884 #ifdef CONFIG_SMP
1885 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1886 {
1887         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1888 }
1889
1890 static inline int __dl_span_weight(struct rq *rq)
1891 {
1892         return cpumask_weight(rq->rd->span);
1893 }
1894 #else
1895 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1896 {
1897         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1898 }
1899
1900 static inline int __dl_span_weight(struct rq *rq)
1901 {
1902         return 1;
1903 }
1904 #endif
1905
1906 static inline
1907 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1908 {
1909         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1910 }
1911
1912 static inline
1913 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1914 {
1915         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1916 }
1917
1918 static inline
1919 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1920 {
1921         return dl_b->bw != -1 &&
1922                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1923 }
1924
1925 /*
1926  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1927  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1928  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1929  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1930  *
1931  * This function is called while holding p's rq->lock.
1932  */
1933 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1934                        const struct sched_attr *attr)
1935 {
1936
1937         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1938         u64 period = attr->sched_period;
1939         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1940         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1941         int cpus = __dl_span_weight(task_rq(p));
1942         int err = -1;
1943
1944         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1945                 return 0;
1946
1947         /*
1948          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1949          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1950          * allocated bandwidth of the container.
1951          */
1952         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1953         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1954             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1955                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1956                 err = 0;
1957         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1958                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1959                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1960                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1961                 err = 0;
1962         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1963                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1964                 err = 0;
1965         }
1966         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1967
1968         return err;
1969 }
1970
1971 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1972
1973 /*
1974  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1975  *
1976  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1977  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1978  * on the runqueue and wakes it.
1979  */
1980 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1981 {
1982         unsigned long flags;
1983         struct rq *rq;
1984
1985         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1986 #ifdef CONFIG_SMP
1987         /*
1988          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1989          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1990          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1991          */
1992         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
1993 #endif
1994
1995         /* Initialize new task's runnable average */
1996         init_task_runnable_average(p);
1997         rq = __task_rq_lock(p);
1998         activate_task(rq, p, 0);
1999         p->on_rq = 1;
2000         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2001         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2002 #ifdef CONFIG_SMP
2003         if (p->sched_class->task_woken)
2004                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2005 #endif
2006         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2007 }
2008
2009 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2010
2011 /**
2012  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2013  * @notifier: notifier struct to register
2014  */
2015 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2016 {
2017         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2018 }
2019 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2020
2021 /**
2022  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2023  * @notifier: notifier struct to unregister
2024  *
2025  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2026  */
2027 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2028 {
2029         hlist_del(&notifier->link);
2030 }
2031 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2032
2033 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2034 {
2035         struct preempt_notifier *notifier;
2036
2037         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2038                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2039 }
2040
2041 static void
2042 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2043                                  struct task_struct *next)
2044 {
2045         struct preempt_notifier *notifier;
2046
2047         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2048                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2049 }
2050
2051 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2052
2053 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2054 {
2055 }
2056
2057 static void
2058 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2059                                  struct task_struct *next)
2060 {
2061 }
2062
2063 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2064
2065 /**
2066  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2067  * @rq: the runqueue preparing to switch
2068  * @prev: the current task that is being switched out
2069  * @next: the task we are going to switch to.
2070  *
2071  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2072  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2073  * switch.
2074  *
2075  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2076  * hooks.
2077  */
2078 static inline void
2079 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2080                     struct task_struct *next)
2081 {
2082         trace_sched_switch(prev, next);
2083         sched_info_switch(rq, prev, next);
2084         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2085         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2086         prepare_lock_switch(rq, next);
2087         prepare_arch_switch(next);
2088 }
2089
2090 /**
2091  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2092  * @rq: runqueue associated with task-switch
2093  * @prev: the thread we just switched away from.
2094  *
2095  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2096  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2097  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2098  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2099  *
2100  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2101  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2102  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2103  * details.)
2104  */
2105 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2106         __releases(rq->lock)
2107 {
2108         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2109         long prev_state;
2110
2111         rq->prev_mm = NULL;
2112
2113         /*
2114          * A task struct has one reference for the use as "current".
2115          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2116          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2117          * the scheduled task must drop that reference.
2118          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2119          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2120          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2121          * be dropped twice.
2122          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2123          */
2124         prev_state = prev->state;
2125         vtime_task_switch(prev);
2126         finish_arch_switch(prev);
2127         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2128         finish_lock_switch(rq, prev);
2129         finish_arch_post_lock_switch();
2130
2131         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2132         if (mm)
2133                 mmdrop(mm);
2134         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2135                 task_numa_free(prev);
2136
2137                 if (prev->sched_class->task_dead)
2138                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2139
2140                 /*
2141                  * Remove function-return probe instances associated with this
2142                  * task and put them back on the free list.
2143                  */
2144                 kprobe_flush_task(prev);
2145                 put_task_struct(prev);
2146         }
2147
2148         tick_nohz_task_switch(current);
2149 }
2150
2151 #ifdef CONFIG_SMP
2152
2153 /* assumes rq->lock is held */
2154 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2155 {
2156         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2157                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2158 }
2159
2160 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2161 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2162 {
2163         if (rq->post_schedule) {
2164                 unsigned long flags;
2165
2166                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2167                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2168                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2169                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2170
2171                 rq->post_schedule = 0;
2172         }
2173 }
2174
2175 #else
2176
2177 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2178 {
2179 }
2180
2181 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2182 {
2183 }
2184
2185 #endif
2186
2187 /**
2188  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2189  * @prev: the thread we just switched away from.
2190  */
2191 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2192         __releases(rq->lock)
2193 {
2194         struct rq *rq = this_rq();
2195
2196         finish_task_switch(rq, prev);
2197
2198         /*
2199          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2200          * task_switch?
2201          */
2202         post_schedule(rq);
2203
2204 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2205         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2206         preempt_enable();
2207 #endif
2208         if (current->set_child_tid)
2209                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2210 }
2211
2212 /*
2213  * context_switch - switch to the new MM and the new
2214  * thread's register state.
2215  */
2216 static inline void
2217 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2218                struct task_struct *next)
2219 {
2220         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2221
2222         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2223
2224         mm = next->mm;
2225         oldmm = prev->active_mm;
2226         /*
2227          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2228          * combine the page table reload and the switch backend into
2229          * one hypercall.
2230          */
2231         arch_start_context_switch(prev);
2232
2233         if (!mm) {
2234                 next->active_mm = oldmm;
2235                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2236                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2237         } else
2238                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2239
2240         if (!prev->mm) {
2241                 prev->active_mm = NULL;
2242                 rq->prev_mm = oldmm;
2243         }
2244         /*
2245          * Since the runqueue lock will be released by the next
2246          * task (which is an invalid locking op but in the case
2247          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2248          * do an early lockdep release here:
2249          */
2250 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2251         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2252 #endif
2253
2254         context_tracking_task_switch(prev, next);
2255         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2256         switch_to(prev, next, prev);
2257
2258         barrier();
2259         /*
2260          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2261          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2262          * frame will be invalid.
2263          */
2264         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2265 }
2266
2267 /*
2268  * nr_running and nr_context_switches:
2269  *
2270  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2271  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2272  */
2273 unsigned long nr_running(void)
2274 {
2275         unsigned long i, sum = 0;
2276
2277         for_each_online_cpu(i)
2278                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2279
2280         return sum;
2281 }
2282
2283 unsigned long long nr_context_switches(void)
2284 {
2285         int i;
2286         unsigned long long sum = 0;
2287
2288         for_each_possible_cpu(i)
2289                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2290
2291         return sum;
2292 }
2293
2294 unsigned long nr_iowait(void)
2295 {
2296         unsigned long i, sum = 0;
2297
2298         for_each_possible_cpu(i)
2299                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2300
2301         return sum;
2302 }
2303
2304 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2305 {
2306         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2307         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2308 }
2309
2310 #ifdef CONFIG_SMP
2311
2312 /*
2313  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2314  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2315  */
2316 void sched_exec(void)
2317 {
2318         struct task_struct *p = current;
2319         unsigned long flags;
2320         int dest_cpu;
2321
2322         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2323         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2324         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2325                 goto unlock;
2326
2327         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2328                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2329
2330                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2331                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2332                 return;
2333         }
2334 unlock:
2335         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2336 }
2337
2338 #endif
2339
2340 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2341 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2342
2343 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2344 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2345
2346 /*
2347  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2348  * @p in case that task is currently running.
2349  *
2350  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2351  */
2352 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2353 {
2354         u64 ns = 0;
2355
2356         if (task_current(rq, p)) {
2357                 update_rq_clock(rq);
2358                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2359                 if ((s64)ns < 0)
2360                         ns = 0;
2361         }
2362
2363         return ns;
2364 }
2365
2366 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2367 {
2368         unsigned long flags;
2369         struct rq *rq;
2370         u64 ns = 0;
2371
2372         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2373         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2374         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2375
2376         return ns;
2377 }
2378
2379 /*
2380  * Return accounted runtime for the task.
2381  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2382  * pending runtime that have not been accounted yet.
2383  */
2384 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2385 {
2386         unsigned long flags;
2387         struct rq *rq;
2388         u64 ns = 0;
2389
2390 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2391         /*
2392          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2393          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2394          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2395          *
2396          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2397          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2398          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2399          */
2400         if (!p->on_cpu)
2401                 return p->se.sum_exec_runtime;
2402 #endif
2403
2404         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2405         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2406         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2407
2408         return ns;
2409 }
2410
2411 /*
2412  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2413  * We call it with interrupts disabled.
2414  */
2415 void scheduler_tick(void)
2416 {
2417         int cpu = smp_processor_id();
2418         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2419         struct task_struct *curr = rq->curr;
2420
2421         sched_clock_tick();
2422
2423         raw_spin_lock(&rq->lock);
2424         update_rq_clock(rq);
2425         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2426         update_cpu_load_active(rq);
2427         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2428
2429         perf_event_task_tick();
2430
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2433         trigger_load_balance(rq, cpu);
2434 #endif
2435         rq_last_tick_reset(rq);
2436 }
2437
2438 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2439 /**
2440  * scheduler_tick_max_deferment
2441  *
2442  * Keep at least one tick per second when a single
2443  * active task is running because the scheduler doesn't
2444  * yet completely support full dynticks environment.
2445  *
2446  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2447  * balancing, etc... continue to move forward, even
2448  * with a very low granularity.
2449  *
2450  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2451  */
2452 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2453 {
2454         struct rq *rq = this_rq();
2455         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2456
2457         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2458
2459         if (time_before_eq(next, now))
2460                 return 0;
2461
2462         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2463 }
2464 #endif
2465
2466 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2467 {
2468         if (in_lock_functions(addr)) {
2469                 addr = CALLER_ADDR2;
2470                 if (in_lock_functions(addr))
2471                         addr = CALLER_ADDR3;
2472         }
2473         return addr;
2474 }
2475
2476 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2477                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2478
2479 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2480 {
2481 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2482         /*
2483          * Underflow?
2484          */
2485         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2486                 return;
2487 #endif
2488         __preempt_count_add(val);
2489 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2490         /*
2491          * Spinlock count overflowing soon?
2492          */
2493         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2494                                 PREEMPT_MASK - 10);
2495 #endif
2496         if (preempt_count() == val)
2497                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2498 }
2499 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2500
2501 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2502 {
2503 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2504         /*
2505          * Underflow?
2506          */
2507         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2508                 return;
2509         /*
2510          * Is the spinlock portion underflowing?
2511          */
2512         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2513                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2514                 return;
2515 #endif
2516
2517         if (preempt_count() == val)
2518                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2519         __preempt_count_sub(val);
2520 }
2521 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2522
2523 #endif
2524
2525 /*
2526  * Print scheduling while atomic bug:
2527  */
2528 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2529 {
2530         if (oops_in_progress)
2531                 return;
2532
2533         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2534                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2535
2536         debug_show_held_locks(prev);
2537         print_modules();
2538         if (irqs_disabled())
2539                 print_irqtrace_events(prev);
2540         dump_stack();
2541         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2542 }
2543
2544 /*
2545  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2546  */
2547 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2548 {
2549         /*
2550          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2551          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2552          * if we are scheduling when we should not.
2553          */
2554         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2555                 __schedule_bug(prev);
2556         rcu_sleep_check();
2557
2558         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2559
2560         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2561 }
2562
2563 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2564 {
2565         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2566                 update_rq_clock(rq);
2567         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2568 }
2569
2570 /*
2571  * Pick up the highest-prio task:
2572  */
2573 static inline struct task_struct *
2574 pick_next_task(struct rq *rq)
2575 {
2576         const struct sched_class *class;
2577         struct task_struct *p;
2578
2579         /*
2580          * Optimization: we know that if all tasks are in
2581          * the fair class we can call that function directly:
2582          */
2583         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2584                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2585                 if (likely(p))
2586                         return p;
2587         }
2588
2589         for_each_class(class) {
2590                 p = class->pick_next_task(rq);
2591                 if (p)
2592                         return p;
2593         }
2594
2595         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2596 }
2597
2598 /*
2599  * __schedule() is the main scheduler function.
2600  *
2601  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2602  *
2603  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2604  *
2605  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2606  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2607  *
2608  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2609  *      interrupt handler scheduler_tick().
2610  *
2611  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2612  *      task to the run-queue and that's it.
2613  *
2614  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2615  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2616  *      called on the nearest possible occasion:
2617  *
2618  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2619  *
2620  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2621  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2622  *           spin_unlock()!)
2623  *
2624  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2625  *           preemptible context
2626  *
2627  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2628  *         then at the next:
2629  *
2630  *          - cond_resched() call
2631  *          - explicit schedule() call
2632  *          - return from syscall or exception to user-space
2633  *          - return from interrupt-handler to user-space
2634  */
2635 static void __sched __schedule(void)
2636 {
2637         struct task_struct *prev, *next;
2638         unsigned long *switch_count;
2639         struct rq *rq;
2640         int cpu;
2641
2642 need_resched:
2643         preempt_disable();
2644         cpu = smp_processor_id();
2645         rq = cpu_rq(cpu);
2646         rcu_note_context_switch(cpu);
2647         prev = rq->curr;
2648
2649         schedule_debug(prev);
2650
2651         if (sched_feat(HRTICK))
2652                 hrtick_clear(rq);
2653
2654         /*
2655          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2656          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2657          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2658          */
2659         smp_mb__before_spinlock();
2660         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2661
2662         switch_count = &prev->nivcsw;
2663         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2664                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2665                         prev->state = TASK_RUNNING;
2666                 } else {
2667                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2668                         prev->on_rq = 0;
2669
2670                         /*
2671                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2672                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2673                          * concurrency.
2674                          */
2675                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2676                                 struct task_struct *to_wakeup;
2677
2678                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2679                                 if (to_wakeup)
2680                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2681                         }
2682                 }
2683                 switch_count = &prev->nvcsw;
2684         }
2685
2686         pre_schedule(rq, prev);
2687
2688         if (unlikely(!rq->nr_running))
2689                 idle_balance(cpu, rq);
2690
2691         put_prev_task(rq, prev);
2692         next = pick_next_task(rq);
2693         clear_tsk_need_resched(prev);
2694         clear_preempt_need_resched();
2695         rq->skip_clock_update = 0;
2696
2697         if (likely(prev != next)) {
2698                 rq->nr_switches++;
2699                 rq->curr = next;
2700                 ++*switch_count;
2701
2702                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2703                 /*
2704                  * The context switch have flipped the stack from under us
2705                  * and restored the local variables which were saved when
2706                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2707                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2708                  */
2709                 cpu = smp_processor_id();
2710                 rq = cpu_rq(cpu);
2711         } else
2712                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2713
2714         post_schedule(rq);
2715
2716         sched_preempt_enable_no_resched();
2717         if (need_resched())
2718                 goto need_resched;
2719 }
2720
2721 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2722 {
2723         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2724                 return;
2725         /*
2726          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2727          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2728          */
2729         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2730                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2731 }
2732
2733 asmlinkage void __sched schedule(void)
2734 {
2735         struct task_struct *tsk = current;
2736
2737         sched_submit_work(tsk);
2738         __schedule();
2739 }
2740 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2741
2742 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2743 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2744 {
2745         /*
2746          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2747          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2748          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2749          * we find a better solution.
2750          */
2751         user_exit();
2752         schedule();
2753         user_enter();
2754 }
2755 #endif
2756
2757 /**
2758  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2759  *
2760  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2761  */
2762 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2763 {
2764         sched_preempt_enable_no_resched();
2765         schedule();
2766         preempt_disable();
2767 }
2768
2769 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2770 /*
2771  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2772  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2773  * occur there and call schedule directly.
2774  */
2775 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2776 {
2777         /*
2778          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2779          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2780          */
2781         if (likely(!preemptible()))
2782                 return;
2783
2784         do {
2785                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2786                 __schedule();
2787                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2788
2789                 /*
2790                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2791                  * between schedule and now.
2792                  */
2793                 barrier();
2794         } while (need_resched());
2795 }
2796 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2797 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2798
2799 /*
2800  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2801  * off of irq context.
2802  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2803  * protect us against recursive calling from irq.
2804  */
2805 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2806 {
2807         enum ctx_state prev_state;
2808
2809         /* Catch callers which need to be fixed */
2810         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2811
2812         prev_state = exception_enter();
2813
2814         do {
2815                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2816                 local_irq_enable();
2817                 __schedule();
2818                 local_irq_disable();
2819                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2820
2821                 /*
2822                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2823                  * between schedule and now.
2824                  */
2825                 barrier();
2826         } while (need_resched());
2827
2828         exception_exit(prev_state);
2829 }
2830
2831 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2832                           void *key)
2833 {
2834         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2835 }
2836 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2837
2838 static long __sched
2839 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2840 {
2841         unsigned long flags;
2842         wait_queue_t wait;
2843
2844         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2845
2846         __set_current_state(state);
2847
2848         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2849         __add_wait_queue(q, &wait);
2850         spin_unlock(&q->lock);
2851         timeout = schedule_timeout(timeout);
2852         spin_lock_irq(&q->lock);
2853         __remove_wait_queue(q, &wait);
2854         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2855
2856         return timeout;
2857 }
2858
2859 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2860 {
2861         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2862 }
2863 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2864
2865 long __sched
2866 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2867 {
2868         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2869 }
2870 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2871
2872 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2873 {
2874         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2875 }
2876 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2877
2878 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2879 {
2880         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2881 }
2882 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2883
2884 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2885
2886 /*
2887  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2888  * @p: task
2889  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2890  *
2891  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2892  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2893  *
2894  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
2895  */
2896 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2897 {
2898         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2899         struct rq *rq;
2900         const struct sched_class *prev_class;
2901
2902         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2903
2904         rq = __task_rq_lock(p);
2905
2906         /*
2907          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2908          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2909          *
2910          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2911          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2912          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2913          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2914          * with interrupts disabled and will complete the lock
2915          * protected section without being interrupted. So there is no
2916          * real need to boost.
2917          */
2918         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2919                 WARN_ON(p != rq->curr);
2920                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2921                 goto out_unlock;
2922         }
2923
2924         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2925         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2926         oldprio = p->prio;
2927         prev_class = p->sched_class;
2928         on_rq = p->on_rq;
2929         running = task_current(rq, p);
2930         if (on_rq)
2931                 dequeue_task(rq, p, 0);
2932         if (running)
2933                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2934
2935         /*
2936          * Boosting condition are:
2937          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2938          *      --> -dl task blocks on mutex A
2939          *
2940          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2941          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2942          *          running task
2943          */
2944         if (dl_prio(prio)) {
2945                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2946                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2947                         p->dl.dl_boosted = 1;
2948                         p->dl.dl_throttled = 0;
2949                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2950                 } else
2951                         p->dl.dl_boosted = 0;
2952                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2953         } else if (rt_prio(prio)) {
2954                 if (dl_prio(oldprio))
2955                         p->dl.dl_boosted = 0;
2956                 if (oldprio < prio)
2957                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2958                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2959         } else {
2960                 if (dl_prio(oldprio))
2961                         p->dl.dl_boosted = 0;
2962                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2963         }
2964
2965         p->prio = prio;
2966
2967         if (running)
2968                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2969         if (on_rq)
2970                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2971
2972         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2973 out_unlock:
2974         __task_rq_unlock(rq);
2975 }
2976 #endif
2977
2978 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2979 {
2980         int old_prio, delta, on_rq;
2981         unsigned long flags;
2982         struct rq *rq;
2983
2984         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
2985                 return;
2986         /*
2987          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
2988          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
2989          */
2990         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2991         /*
2992          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
2993          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
2994          * it wont have any effect on scheduling until the task is
2995          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
2996          */
2997         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2998                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2999                 goto out_unlock;
3000         }
3001         on_rq = p->on_rq;
3002         if (on_rq)
3003                 dequeue_task(rq, p, 0);
3004
3005         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3006         set_load_weight(p);
3007         old_prio = p->prio;
3008         p->prio = effective_prio(p);
3009         delta = p->prio - old_prio;
3010
3011         if (on_rq) {
3012                 enqueue_task(rq, p, 0);
3013                 /*
3014                  * If the task increased its priority or is running and
3015                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3016                  */
3017                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3018                         resched_task(rq->curr);
3019         }
3020 out_unlock:
3021         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3022 }
3023 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3024
3025 /*
3026  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3027  * @p: task
3028  * @nice: nice value
3029  */
3030 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3031 {
3032         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3033         int nice_rlim = 20 - nice;
3034
3035         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3036                 capable(CAP_SYS_NICE));
3037 }
3038
3039 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3040
3041 /*
3042  * sys_nice - change the priority of the current process.
3043  * @increment: priority increment
3044  *
3045  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3046  * does similar things.
3047  */
3048 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3049 {
3050         long nice, retval;
3051
3052         /*
3053          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3054          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3055          * and we have a single winner.
3056          */
3057         if (increment < -40)
3058                 increment = -40;
3059         if (increment > 40)
3060                 increment = 40;
3061
3062         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3063         if (nice < -20)
3064                 nice = -20;
3065         if (nice > 19)
3066                 nice = 19;
3067
3068         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3069                 return -EPERM;
3070
3071         retval = security_task_setnice(current, nice);
3072         if (retval)
3073                 return retval;
3074
3075         set_user_nice(current, nice);
3076         return 0;
3077 }
3078
3079 #endif
3080
3081 /**
3082  * task_prio - return the priority value of a given task.
3083  * @p: the task in question.
3084  *
3085  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3086  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3087  * around 0, value goes from -16 to +15.
3088  */
3089 int task_prio(const struct task_struct *p)
3090 {
3091         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3092 }
3093
3094 /**
3095  * task_nice - return the nice value of a given task.
3096  * @p: the task in question.
3097  *
3098  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3099  */
3100 int task_nice(const struct task_struct *p)
3101 {
3102         return TASK_NICE(p);
3103 }
3104 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3105
3106 /**
3107  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3108  * @cpu: the processor in question.
3109  *
3110  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3111  */
3112 int idle_cpu(int cpu)
3113 {
3114         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3115
3116         if (rq->curr != rq->idle)
3117                 return 0;
3118
3119         if (rq->nr_running)
3120                 return 0;
3121
3122 #ifdef CONFIG_SMP
3123         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3124                 return 0;
3125 #endif
3126
3127         return 1;
3128 }
3129
3130 /**
3131  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3132  * @cpu: the processor in question.
3133  *
3134  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3135  */
3136 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3137 {
3138         return cpu_rq(cpu)->idle;
3139 }
3140
3141 /**
3142  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3143  * @pid: the pid in question.
3144  *
3145  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3146  */
3147 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3148 {
3149         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3150 }
3151
3152 /*
3153  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3154  * SCHED_DEADLINE task.
3155  *
3156  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3157  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3158  * for the first time with its new policy.
3159  */
3160 static void
3161 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3162 {
3163         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3164
3165         init_dl_task_timer(dl_se);
3166         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3167         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3168         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3169         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3170         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3171         dl_se->dl_throttled = 0;
3172         dl_se->dl_new = 1;
3173 }
3174
3175 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3176 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3177                            const struct sched_attr *attr)
3178 {
3179         int policy = attr->sched_policy;
3180
3181         p->policy = policy;
3182
3183         if (dl_policy(policy))
3184                 __setparam_dl(p, attr);
3185         else if (rt_policy(policy))
3186                 p->rt_priority = attr->sched_priority;
3187         else
3188                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3189
3190         p->normal_prio = normal_prio(p);
3191         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3192
3193         if (dl_prio(p->prio))
3194                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3195         else if (rt_prio(p->prio))
3196                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3197         else
3198                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3199
3200         set_load_weight(p);
3201 }
3202
3203 static void
3204 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3205 {
3206         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3207
3208         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3209         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3210         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3211         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3212         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3213 }
3214
3215 /*
3216  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3217  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3218  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3219  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3220  * user parameters are above the internal resolution (1us); we
3221  * check sched_runtime only since it is always the smaller one.
3222  */
3223 static bool
3224 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3225 {
3226         return attr && attr->sched_deadline != 0 &&
3227                 (attr->sched_period == 0 ||
3228                 (s64)(attr->sched_period   - attr->sched_deadline) >= 0) &&
3229                 (s64)(attr->sched_deadline - attr->sched_runtime ) >= 0  &&
3230                 attr->sched_runtime >= (2 << (DL_SCALE - 1));
3231 }
3232
3233 /*
3234  * check the target process has a UID that matches the current process's
3235  */
3236 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3237 {
3238         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3239         bool match;
3240
3241         rcu_read_lock();
3242         pcred = __task_cred(p);
3243         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3244                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3245         rcu_read_unlock();
3246         return match;
3247 }
3248
3249 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3250                                 const struct sched_attr *attr,
3251                                 bool user)
3252 {
3253         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3254         int policy = attr->sched_policy;
3255         unsigned long flags;
3256         const struct sched_class *prev_class;
3257         struct rq *rq;
3258         int reset_on_fork;
3259
3260         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3261         BUG_ON(in_interrupt());
3262 recheck:
3263         /* double check policy once rq lock held */
3264         if (policy < 0) {
3265                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3266                 policy = oldpolicy = p->policy;
3267         } else {
3268                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3269                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3270
3271                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3272                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3273                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3274                                 policy != SCHED_IDLE)
3275                         return -EINVAL;
3276         }
3277
3278         /*
3279          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3280          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3281          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3282          */
3283         if (attr->sched_priority < 0 ||
3284             (p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3285             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3286                 return -EINVAL;
3287         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3288             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3289                 return -EINVAL;
3290
3291         /*
3292          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3293          */
3294         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3295                 if (fair_policy(policy)) {
3296                         if (!can_nice(p, attr->sched_nice))
3297                                 return -EPERM;
3298                 }
3299
3300                 if (rt_policy(policy)) {
3301                         unsigned long rlim_rtprio =
3302                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3303
3304                         /* can't set/change the rt policy */
3305                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3306                                 return -EPERM;
3307
3308                         /* can't increase priority */
3309                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3310                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3311                                 return -EPERM;
3312                 }
3313
3314                 /*
3315                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3316                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3317                  */
3318                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3319                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3320                                 return -EPERM;
3321                 }
3322
3323                 /* can't change other user's priorities */
3324                 if (!check_same_owner(p))
3325                         return -EPERM;
3326
3327                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3328                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3329                         return -EPERM;
3330         }
3331
3332         if (user) {
3333                 retval = security_task_setscheduler(p);
3334                 if (retval)
3335                         return retval;
3336         }
3337
3338         /*
3339          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3340          * changing the priority of the task:
3341          *
3342          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3343          * runqueue lock must be held.
3344          */
3345         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3346
3347         /*
3348          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3349          */
3350         if (p == rq->stop) {
3351                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3352                 return -EINVAL;
3353         }
3354
3355         /*
3356          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3357          */
3358         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3359                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != TASK_NICE(p))
3360                         goto change;
3361                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3362                         goto change;
3363                 if (dl_policy(policy))
3364                         goto change;
3365
3366                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3367                 return 0;
3368         }
3369 change:
3370
3371         if (user) {
3372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3373                 /*
3374                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3375                  * assigned.
3376                  */
3377                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3378                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3379                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3380                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3381                         return -EPERM;
3382                 }
3383 #endif
3384 #ifdef CONFIG_SMP
3385                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3386                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3387                         cpumask_t act_affinity;
3388
3389                         /*
3390                          * cpus_allowed mask is statically initialized with
3391                          * CPU_MASK_ALL, span is instead dynamic. Here we
3392                          * compute the "dynamic" affinity of a task.
3393                          */
3394                         cpumask_and(&act_affinity, &p->cpus_allowed,
3395                                     cpu_active_mask);
3396
3397                         /*
3398                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3399                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3400                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3401                          */
3402                         if (!cpumask_equal(&act_affinity, span) ||
3403                                            rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3404                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3405                                 return -EPERM;
3406                         }
3407                 }
3408 #endif
3409         }
3410
3411         /* recheck policy now with rq lock held */
3412         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3413                 policy = oldpolicy = -1;
3414                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3415                 goto recheck;
3416         }
3417
3418         /*
3419          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3420          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3421          * is available.
3422          */
3423         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) &&
3424             dl_overflow(p, policy, attr)) {
3425                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3426                 return -EBUSY;
3427         }
3428
3429         on_rq = p->on_rq;
3430         running = task_current(rq, p);
3431         if (on_rq)
3432                 dequeue_task(rq, p, 0);
3433         if (running)
3434                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3435
3436         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3437
3438         oldprio = p->prio;
3439         prev_class = p->sched_class;
3440         __setscheduler(rq, p, attr);
3441
3442         if (running)
3443                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3444         if (on_rq)
3445                 enqueue_task(rq, p, 0);
3446
3447         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3448         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3449
3450         rt_mutex_adjust_pi(p);
3451
3452         return 0;
3453 }
3454
3455 /**
3456  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3457  * @p: the task in question.
3458  * @policy: new policy.
3459  * @param: structure containing the new RT priority.
3460  *
3461  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3462  *
3463  * NOTE that the task may be already dead.
3464  */
3465 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3466                        const struct sched_param *param)
3467 {
3468         struct sched_attr attr = {
3469                 .sched_policy   = policy,
3470                 .sched_priority = param->sched_priority
3471         };
3472         return __sched_setscheduler(p, &attr, true);
3473 }
3474 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3475
3476 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3477 {
3478         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3479 }
3480 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3481
3482 /**
3483  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3484  * @p: the task in question.
3485  * @policy: new policy.
3486  * @param: structure containing the new RT priority.
3487  *
3488  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3489  * current context has permission.  For example, this is needed in
3490  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3491  * but our caller might not have that capability.
3492  *
3493  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3494  */
3495 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3496                                const struct sched_param *param)
3497 {
3498         struct sched_attr attr = {
3499                 .sched_policy   = policy,
3500                 .sched_priority = param->sched_priority
3501         };
3502         return __sched_setscheduler(p, &attr, false);
3503 }
3504
3505 static int
3506 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3507 {
3508         struct sched_param lparam;
3509         struct task_struct *p;
3510         int retval;
3511
3512         if (!param || pid < 0)
3513                 return -EINVAL;
3514         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3515                 return -EFAULT;
3516
3517         rcu_read_lock();
3518         retval = -ESRCH;
3519         p = find_process_by_pid(pid);
3520         if (p != NULL)
3521                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3522         rcu_read_unlock();
3523
3524         return retval;
3525 }
3526
3527 /*
3528  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3529  */
3530 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3531                            struct sched_attr *attr)
3532 {
3533         u32 size;
3534         int ret;
3535
3536         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3537                 return -EFAULT;
3538
3539         /*
3540          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3541          */
3542         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3543
3544         ret = get_user(size, &uattr->size);
3545         if (ret)
3546                 return ret;
3547
3548         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3549                 goto err_size;
3550
3551         if (!size)              /* abi compat */
3552                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3553
3554         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3555                 goto err_size;
3556
3557         /*
3558          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3559          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3560          * user-space does not rely on any kernel feature
3561          * extensions we dont know about yet.
3562          */
3563         if (size > sizeof(*attr)) {
3564                 unsigned char __user *addr;
3565                 unsigned char __user *end;
3566                 unsigned char val;
3567
3568                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3569                 end  = (void __user *)uattr + size;
3570
3571                 for (; addr < end; addr++) {
3572                         ret = get_user(val, addr);
3573                         if (ret)
3574                                 return ret;
3575                         if (val)
3576                                 goto err_size;
3577                 }
3578                 size = sizeof(*attr);
3579         }
3580
3581         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3582         if (ret)
3583                 return -EFAULT;
3584
3585         /*
3586          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3587          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3588          */
3589         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, -20, 19);
3590
3591 out:
3592         return ret;
3593
3594 err_size:
3595         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3596         ret = -E2BIG;
3597         goto out;
3598 }
3599
3600 /**
3601  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3602  * @pid: the pid in question.
3603  * @policy: new policy.
3604  * @param: structure containing the new RT priority.
3605  *
3606  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3607  */
3608 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3609                 struct sched_param __user *, param)
3610 {
3611         /* negative values for policy are not valid */
3612         if (policy < 0)
3613                 return -EINVAL;
3614
3615         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3616 }
3617
3618 /**
3619  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3620  * @pid: the pid in question.
3621  * @param: structure containing the new RT priority.
3622  *
3623  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3624  */
3625 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3626 {
3627         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3628 }
3629
3630 /**
3631  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3632  * @pid: the pid in question.
3633  * @attr: structure containing the extended parameters.
3634  */
3635 SYSCALL_DEFINE2(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr)
3636 {
3637         struct sched_attr attr;
3638         struct task_struct *p;
3639         int retval;
3640
3641         if (!uattr || pid < 0)
3642                 return -EINVAL;
3643
3644         if (sched_copy_attr(uattr, &attr))
3645                 return -EFAULT;
3646
3647         rcu_read_lock();
3648         retval = -ESRCH;
3649         p = find_process_by_pid(pid);
3650         if (p != NULL)
3651                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3652         rcu_read_unlock();
3653
3654         return retval;
3655 }
3656
3657 /**
3658  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3659  * @pid: the pid in question.
3660  *
3661  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3662  * code.
3663  */
3664 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3665 {
3666         struct task_struct *p;
3667         int retval;
3668
3669         if (pid < 0)
3670                 return -EINVAL;
3671
3672         retval = -ESRCH;
3673         rcu_read_lock();
3674         p = find_process_by_pid(pid);
3675         if (p) {
3676                 retval = security_task_getscheduler(p);
3677                 if (!retval)
3678                         retval = p->policy
3679                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3680         }
3681         rcu_read_unlock();
3682         return retval;
3683 }
3684
3685 /**
3686  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3687  * @pid: the pid in question.
3688  * @param: structure containing the RT priority.
3689  *
3690  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3691  * code.
3692  */
3693 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3694 {
3695         struct sched_param lp;
3696         struct task_struct *p;
3697         int retval;
3698
3699         if (!param || pid < 0)
3700                 return -EINVAL;
3701
3702         rcu_read_lock();
3703         p = find_process_by_pid(pid);
3704         retval = -ESRCH;
3705         if (!p)
3706                 goto out_unlock;
3707
3708         retval = security_task_getscheduler(p);
3709         if (retval)
3710                 goto out_unlock;
3711
3712         if (task_has_dl_policy(p)) {
3713                 retval = -EINVAL;
3714                 goto out_unlock;
3715         }
3716         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3717         rcu_read_unlock();
3718
3719         /*
3720          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3721          */
3722         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3723
3724         return retval;
3725
3726 out_unlock:
3727         rcu_read_unlock();
3728         return retval;
3729 }
3730
3731 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3732                            struct sched_attr *attr,
3733                            unsigned int usize)
3734 {
3735         int ret;
3736
3737         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3738                 return -EFAULT;
3739
3740         /*
3741          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3742          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3743          * user-space does not get uncomplete information.
3744          */
3745         if (usize < sizeof(*attr)) {
3746                 unsigned char *addr;
3747                 unsigned char *end;
3748
3749                 addr = (void *)attr + usize;
3750                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3751
3752                 for (; addr < end; addr++) {
3753                         if (*addr)
3754                                 goto err_size;
3755                 }
3756
3757                 attr->size = usize;
3758         }
3759
3760         ret = copy_to_user(uattr, attr, usize);
3761         if (ret)
3762                 return -EFAULT;
3763
3764 out:
3765         return ret;
3766
3767 err_size:
3768         ret = -E2BIG;
3769         goto out;
3770 }
3771
3772 /**
3773  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3774  * @pid: the pid in question.
3775  * @attr: structure containing the extended parameters.
3776  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3777  */
3778 SYSCALL_DEFINE3(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3779                 unsigned int, size)
3780 {
3781         struct sched_attr attr = {
3782                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3783         };
3784         struct task_struct *p;
3785         int retval;
3786
3787         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3788             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3789                 return -EINVAL;
3790
3791         rcu_read_lock();
3792         p = find_process_by_pid(pid);
3793         retval = -ESRCH;
3794         if (!p)
3795                 goto out_unlock;
3796
3797         retval = security_task_getscheduler(p);
3798         if (retval)
3799                 goto out_unlock;
3800
3801         attr.sched_policy = p->policy;
3802         if (task_has_dl_policy(p))
3803                 __getparam_dl(p, &attr);
3804         else if (task_has_rt_policy(p))
3805                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3806         else
3807                 attr.sched_nice = TASK_NICE(p);
3808
3809         rcu_read_unlock();
3810
3811         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3812         return retval;
3813
3814 out_unlock:
3815         rcu_read_unlock();
3816         return retval;
3817 }
3818
3819 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3820 {
3821         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3822         struct task_struct *p;
3823         int retval;
3824
3825         rcu_read_lock();
3826
3827         p = find_process_by_pid(pid);
3828         if (!p) {
3829                 rcu_read_unlock();
3830                 return -ESRCH;
3831         }
3832
3833         /* Prevent p going away */
3834         get_task_struct(p);
3835         rcu_read_unlock();
3836
3837         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3838                 retval = -EINVAL;
3839                 goto out_put_task;
3840         }
3841         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3842                 retval = -ENOMEM;
3843                 goto out_put_task;
3844         }
3845         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3846                 retval = -ENOMEM;
3847                 goto out_free_cpus_allowed;
3848         }
3849         retval = -EPERM;
3850         if (!check_same_owner(p)) {
3851                 rcu_read_lock();
3852                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3853                         rcu_read_unlock();
3854                         goto out_unlock;
3855                 }
3856                 rcu_read_unlock();
3857         }
3858
3859         retval = security_task_setscheduler(p);
3860         if (retval)
3861                 goto out_unlock;
3862
3863         /*
3864          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3865          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3866          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3867          * root_domain.
3868          */
3869 #ifdef CONFIG_SMP
3870         if (task_has_dl_policy(p)) {
3871                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3872
3873                 if (dl_bandwidth_enabled() &&
3874                     !cpumask_equal(in_mask, span)) {
3875                         retval = -EBUSY;
3876                         goto out_unlock;
3877                 }
3878         }
3879 #endif
3880
3881         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3882         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3883 again:
3884         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3885
3886         if (!retval) {
3887                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3888                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3889                         /*
3890                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3891                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3892                          * cpuset's cpus_allowed
3893                          */
3894                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3895                         goto again;
3896                 }
3897         }
3898 out_unlock:
3899         free_cpumask_var(new_mask);
3900 out_free_cpus_allowed:
3901         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3902 out_put_task:
3903         put_task_struct(p);
3904         return retval;
3905 }
3906
3907 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3908                              struct cpumask *new_mask)
3909 {
3910         if (len < cpumask_size())
3911                 cpumask_clear(new_mask);
3912         else if (len > cpumask_size())
3913                 len = cpumask_size();
3914
3915         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3916 }
3917
3918 /**
3919  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3920  * @pid: pid of the process
3921  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3922  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3923  *
3924  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3925  */
3926 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3927                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3928 {
3929         cpumask_var_t new_mask;
3930         int retval;
3931
3932         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3933                 return -ENOMEM;
3934
3935         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3936         if (retval == 0)
3937                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3938         free_cpumask_var(new_mask);
3939         return retval;
3940 }
3941
3942 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3943 {
3944         struct task_struct *p;
3945         unsigned long flags;
3946         int retval;
3947
3948         rcu_read_lock();
3949
3950         retval = -ESRCH;
3951         p = find_process_by_pid(pid);
3952         if (!p)
3953                 goto out_unlock;
3954
3955         retval = security_task_getscheduler(p);
3956         if (retval)
3957                 goto out_unlock;
3958
3959         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3960         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
3961         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3962
3963 out_unlock:
3964         rcu_read_unlock();
3965
3966         return retval;
3967 }
3968
3969 /**
3970  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3971  * @pid: pid of the process
3972  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3973  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3974  *
3975  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3976  */
3977 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3978                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3979 {
3980         int ret;
3981         cpumask_var_t mask;
3982
3983         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3984                 return -EINVAL;
3985         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3986                 return -EINVAL;
3987
3988         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3989                 return -ENOMEM;
3990
3991         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3992         if (ret == 0) {
3993                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3994
3995                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3996                         ret = -EFAULT;
3997                 else
3998                         ret = retlen;
3999         }
4000         free_cpumask_var(mask);
4001
4002         return ret;
4003 }
4004
4005 /**
4006  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4007  *
4008  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4009  * other threads running on this CPU then this function will return.
4010  *
4011  * Return: 0.
4012  */
4013 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4014 {
4015         struct rq *rq = this_rq_lock();
4016
4017         schedstat_inc(rq, yld_count);
4018         current->sched_class->yield_task(rq);
4019
4020         /*
4021          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4022          * no need to preempt or enable interrupts:
4023          */
4024         __release(rq->lock);
4025         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4026         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4027         sched_preempt_enable_no_resched();
4028
4029         schedule();
4030
4031         return 0;
4032 }
4033
4034 static void __cond_resched(void)
4035 {
4036         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4037         __schedule();
4038         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4039 }
4040
4041 int __sched _cond_resched(void)
4042 {
4043         if (should_resched()) {
4044                 __cond_resched();
4045                 return 1;
4046         }
4047         return 0;
4048 }
4049 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4050
4051 /*
4052  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4053  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4054  *
4055  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4056  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4057  * spin_unlock(), once by hand).
4058  */
4059 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4060 {
4061         int resched = should_resched();
4062         int ret = 0;
4063
4064         lockdep_assert_held(lock);
4065
4066         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4067                 spin_unlock(lock);
4068                 if (resched)
4069                         __cond_resched();
4070                 else
4071                         cpu_relax();
4072                 ret = 1;
4073                 spin_lock(lock);
4074         }
4075         return ret;
4076 }
4077 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4078
4079 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4080 {
4081         BUG_ON(!in_softirq());
4082
4083         if (should_resched()) {
4084                 local_bh_enable();
4085                 __cond_resched();
4086                 local_bh_disable();
4087                 return 1;
4088         }
4089         return 0;
4090 }
4091 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4092
4093 /**
4094  * yield - yield the current processor to other threads.
4095  *
4096  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4097  *
4098  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4099  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4100  * it, its already broken.
4101  *
4102  * Typical broken usage is:
4103  *
4104  * while (!event)
4105  *      yield();
4106  *
4107  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4108  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4109  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4110  *
4111  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4112  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4113  * If you still want to use yield(), do not!
4114  */
4115 void __sched yield(void)
4116 {
4117         set_current_state(TASK_RUNNING);
4118         sys_sched_yield();
4119 }
4120 EXPORT_SYMBOL(yield);
4121
4122 /**
4123  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4124  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4125  * processor it's on.
4126  * @p: target task
4127  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4128  *
4129  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4130  * can't go away on us before we can do any checks.
4131  *
4132  * Return:
4133  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4134  *      false (0) if we failed to boost the target.
4135  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4136  */
4137 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4138 {
4139         struct task_struct *curr = current;
4140         struct rq *rq, *p_rq;
4141         unsigned long flags;
4142         int yielded = 0;
4143
4144         local_irq_save(flags);
4145         rq = this_rq();
4146
4147 again:
4148         p_rq = task_rq(p);
4149         /*
4150          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4151          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4152          */
4153         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4154                 yielded = -ESRCH;
4155                 goto out_irq;
4156         }
4157
4158         double_rq_lock(rq, p_rq);
4159         if (task_rq(p) != p_rq) {
4160                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4161                 goto again;
4162         }
4163
4164         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4165                 goto out_unlock;
4166
4167         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4168                 goto out_unlock;
4169
4170         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4171                 goto out_unlock;
4172
4173         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4174         if (yielded) {
4175                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4176                 /*
4177                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4178                  * fairness.
4179                  */
4180                 if (preempt && rq != p_rq)
4181                         resched_task(p_rq->curr);
4182         }
4183
4184 out_unlock:
4185         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4186 out_irq:
4187         local_irq_restore(flags);
4188
4189         if (yielded > 0)
4190                 schedule();
4191
4192         return yielded;
4193 }
4194 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4195
4196 /*
4197  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4198  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4199  */
4200 void __sched io_schedule(void)
4201 {
4202         struct rq *rq = raw_rq();
4203
4204         delayacct_blkio_start();
4205         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4206         blk_flush_plug(current);
4207         current->in_iowait = 1;
4208         schedule();
4209         current->in_iowait = 0;
4210         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4211         delayacct_blkio_end();
4212 }
4213 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4214
4215 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4216 {
4217         struct rq *rq = raw_rq();
4218         long ret;
4219
4220         delayacct_blkio_start();
4221         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4222         blk_flush_plug(current);
4223         current->in_iowait = 1;
4224         ret = schedule_timeout(timeout);
4225         current->in_iowait = 0;
4226         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4227         delayacct_blkio_end();
4228         return ret;
4229 }
4230
4231 /**
4232  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4233  * @policy: scheduling class.
4234  *
4235  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4236  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4237  * On failure, a negative error code is returned.
4238  */
4239 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4240 {
4241         int ret = -EINVAL;
4242
4243         switch (policy) {
4244         case SCHED_FIFO:
4245         case SCHED_RR:
4246                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4247                 break;
4248         case SCHED_DEADLINE:
4249         case SCHED_NORMAL:
4250         case SCHED_BATCH:
4251         case SCHED_IDLE:
4252                 ret = 0;
4253                 break;
4254         }
4255         return ret;
4256 }
4257
4258 /**
4259  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4260  * @policy: scheduling class.
4261  *
4262  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4263  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4264  * On failure, a negative error code is returned.
4265  */
4266 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4267 {
4268         int ret = -EINVAL;
4269
4270         switch (policy) {
4271         case SCHED_FIFO:
4272         case SCHED_RR:
4273                 ret = 1;
4274                 break;
4275         case SCHED_DEADLINE:
4276         case SCHED_NORMAL:
4277         case SCHED_BATCH:
4278         case SCHED_IDLE:
4279                 ret = 0;
4280         }
4281         return ret;
4282 }
4283
4284 /**
4285  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4286  * @pid: pid of the process.
4287  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4288  *
4289  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4290  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4291  *
4292  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4293  * an error code.
4294  */
4295 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4296                 struct timespec __user *, interval)
4297 {
4298         struct task_struct *p;
4299         unsigned int time_slice;
4300         unsigned long flags;
4301         struct rq *rq;
4302         int retval;
4303         struct timespec t;
4304
4305         if (pid < 0)
4306                 return -EINVAL;
4307
4308         retval = -ESRCH;
4309         rcu_read_lock();
4310         p = find_process_by_pid(pid);
4311         if (!p)
4312                 goto out_unlock;
4313
4314         retval = security_task_getscheduler(p);
4315         if (retval)
4316                 goto out_unlock;
4317
4318         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4319         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4320         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4321
4322         rcu_read_unlock();
4323         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4324         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4325         return retval;
4326
4327 out_unlock:
4328         rcu_read_unlock();
4329         return retval;
4330 }
4331
4332 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4333
4334 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4335 {
4336         unsigned long free = 0;
4337         int ppid;
4338         unsigned state;
4339
4340         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4341         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4342                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4343 #if BITS_PER_LONG == 32
4344         if (state == TASK_RUNNING)
4345                 printk(KERN_CONT " running  ");
4346         else
4347                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4348 #else
4349         if (state == TASK_RUNNING)
4350                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4351         else
4352                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4353 #endif
4354 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4355         free = stack_not_used(p);
4356 #endif
4357         rcu_read_lock();
4358         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4359         rcu_read_unlock();
4360         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4361                 task_pid_nr(p), ppid,
4362                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4363
4364         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4365         show_stack(p, NULL);
4366 }
4367
4368 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4369 {
4370         struct task_struct *g, *p;
4371
4372 #if BITS_PER_LONG == 32
4373         printk(KERN_INFO
4374                 "  task                PC stack   pid father\n");
4375 #else
4376         printk(KERN_INFO
4377                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4378 #endif
4379         rcu_read_lock();
4380         do_each_thread(g, p) {
4381                 /*
4382                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4383                  * console might take a lot of time:
4384                  */
4385                 touch_nmi_watchdog();
4386                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4387                         sched_show_task(p);
4388         } while_each_thread(g, p);
4389
4390         touch_all_softlockup_watchdogs();
4391
4392 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4393         sysrq_sched_debug_show();
4394 #endif
4395         rcu_read_unlock();
4396         /*
4397          * Only show locks if all tasks are dumped:
4398          */
4399         if (!state_filter)
4400                 debug_show_all_locks();
4401 }
4402
4403 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4404 {
4405         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4406 }
4407
4408 /**
4409  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4410  * @idle: task in question
4411  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4412  *
4413  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4414  * flag, to make booting more robust.
4415  */
4416 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4417 {
4418         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4419         unsigned long flags;
4420
4421         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4422
4423         __sched_fork(0, idle);
4424         idle->state = TASK_RUNNING;
4425         idle->se.exec_start = sched_clock();
4426
4427         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4428         /*
4429          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4430          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4431          * lockdep check in task_group() will fail.
4432          *
4433          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4434          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4435          *
4436          * Silence PROVE_RCU
4437          */
4438         rcu_read_lock();
4439         __set_task_cpu(idle, cpu);
4440         rcu_read_unlock();
4441
4442         rq->curr = rq->idle = idle;
4443 #if defined(CONFIG_SMP)
4444         idle->on_cpu = 1;
4445 #endif
4446         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4447
4448         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4449         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4450
4451         /*
4452          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4453          */
4454         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4455         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4456         vtime_init_idle(idle, cpu);
4457 #if defined(CONFIG_SMP)
4458         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4459 #endif
4460 }
4461
4462 #ifdef CONFIG_SMP
4463 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4464 {
4465         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4466                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4467
4468         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4469         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4470 }
4471
4472 /*
4473  * This is how migration works:
4474  *
4475  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4476  *    stop_one_cpu().
4477  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4478  *    off the CPU)
4479  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4480  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4481  *    it and puts it into the right queue.
4482  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4483  *    is done.
4484  */
4485
4486 /*
4487  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4488  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4489  * is removed from the allowed bitmask.
4490  *
4491  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4492  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4493  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4494  */
4495 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4496 {
4497         unsigned long flags;
4498         struct rq *rq;
4499         unsigned int dest_cpu;
4500         int ret = 0;
4501
4502         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4503
4504         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4505                 goto out;
4506
4507         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4508                 ret = -EINVAL;
4509                 goto out;
4510         }
4511
4512         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4513
4514         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4515         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4516                 goto out;
4517
4518         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4519         if (p->on_rq) {
4520                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4521                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4522                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4523                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4524                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4525                 return 0;
4526         }
4527 out:
4528         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4529
4530         return ret;
4531 }
4532 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4533
4534 /*
4535  * When dealing with a -deadline task, we have to check if moving it to
4536  * a new CPU is possible or not. In fact, this is only true iff there
4537  * is enough bandwidth available on such CPU, otherwise we want the
4538  * whole migration progedure to fail over.
4539  */
4540 static inline
4541 bool set_task_cpu_dl(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
4542 {
4543         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
4544         struct dl_bw *cpu_b = dl_bw_of(cpu);
4545         int ret = 1;
4546         u64 bw;
4547
4548         if (dl_b == cpu_b)
4549                 return 1;
4550
4551         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
4552         raw_spin_lock(&cpu_b->lock);
4553
4554         bw = cpu_b->bw * cpumask_weight(cpu_rq(cpu)->rd->span);
4555         if (dl_bandwidth_enabled() &&
4556             bw < cpu_b->total_bw + p->dl.dl_bw) {
4557                 ret = 0;
4558                 goto unlock;
4559         }
4560         dl_b->total_bw -= p->dl.dl_bw;
4561         cpu_b->total_bw += p->dl.dl_bw;
4562
4563 unlock:
4564         raw_spin_unlock(&cpu_b->lock);
4565         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
4566
4567         return ret;
4568 }
4569
4570 /*
4571  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4572  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4573  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4574  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4575  *
4576  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4577  * as the task is no longer on this CPU.
4578  *
4579  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4580  */
4581 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4582 {
4583         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4584         int ret = 0;
4585
4586         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4587                 return ret;
4588
4589         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4590         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4591
4592         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4593         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4594         /* Already moved. */
4595         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4596                 goto done;
4597         /* Affinity changed (again). */
4598         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4599                 goto fail;
4600
4601         /*
4602          * If p is -deadline, proceed only if there is enough
4603          * bandwidth available on dest_cpu
4604          */
4605         if (unlikely(dl_task(p)) && !set_task_cpu_dl(p, dest_cpu))
4606                 goto fail;
4607
4608         /*
4609          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4610          * placed properly.
4611          */
4612         if (p->on_rq) {
4613                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4614                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4615                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4616                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4617         }
4618 done:
4619         ret = 1;
4620 fail:
4621         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4622         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4623         return ret;
4624 }
4625
4626 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4627 /* Migrate current task p to target_cpu */
4628 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4629 {
4630         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4631         int curr_cpu = task_cpu(p);
4632
4633         if (curr_cpu == target_cpu)
4634                 return 0;
4635
4636         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4637                 return -EINVAL;
4638
4639         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4640
4641         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4642 }
4643
4644 /*
4645  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4646  * tasks on the runqueues
4647  */
4648 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4649 {
4650         struct rq *rq;
4651         unsigned long flags;
4652         bool on_rq, running;
4653
4654         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4655         on_rq = p->on_rq;
4656         running = task_current(rq, p);
4657
4658         if (on_rq)
4659                 dequeue_task(rq, p, 0);
4660         if (running)
4661                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4662
4663         p->numa_preferred_nid = nid;
4664
4665         if (running)
4666                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4667         if (on_rq)
4668                 enqueue_task(rq, p, 0);
4669         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4670 }
4671 #endif
4672
4673 /*
4674  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4675  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4676  * 'pushing' onto another runqueue.
4677  */
4678 static int migration_cpu_stop(void *data)
4679 {
4680         struct migration_arg *arg = data;
4681
4682         /*
4683          * The original target cpu might have gone down and we might
4684          * be on another cpu but it doesn't matter.
4685          */
4686         local_irq_disable();
4687         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4688         local_irq_enable();
4689         return 0;
4690 }
4691
4692 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4693
4694 /*
4695  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4696  * offline.
4697  */
4698 void idle_task_exit(void)
4699 {
4700         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4701
4702         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4703
4704         if (mm != &init_mm)
4705                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4706         mmdrop(mm);
4707 }
4708
4709 /*
4710  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4711  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4712  * nr_active count is stable.
4713  *
4714  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4715  */
4716 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4717 {
4718         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4719         if (delta)
4720                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4721 }
4722
4723 /*
4724  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4725  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4726  *
4727  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4728  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4729  * because of lock validation efforts.
4730  */
4731 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4732 {
4733         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4734         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4735         int dest_cpu;
4736
4737         /*
4738          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4739          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4740          *
4741          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4742          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4743          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4744          * done here.
4745          */
4746         rq->stop = NULL;
4747
4748         /*
4749          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4750          * class method both need to have an up-to-date
4751          * value of rq->clock[_task]
4752          */
4753         update_rq_clock(rq);
4754
4755         for ( ; ; ) {
4756                 /*
4757                  * There's this thread running, bail when that's the only
4758                  * remaining thread.
4759                  */
4760                 if (rq->nr_running == 1)
4761                         break;
4762
4763                 next = pick_next_task(rq);
4764                 BUG_ON(!next);
4765                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4766
4767                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4768                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4769                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4770
4771                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4772
4773                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4774         }
4775
4776         rq->stop = stop;
4777 }
4778
4779 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4780
4781 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4782
4783 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4784         {
4785                 .procname       = "sched_domain",
4786                 .mode           = 0555,
4787         },
4788         {}
4789 };
4790
4791 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4792         {
4793                 .procname       = "kernel",
4794                 .mode           = 0555,
4795                 .child          = sd_ctl_dir,
4796         },
4797         {}
4798 };
4799
4800 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4801 {
4802         struct ctl_table *entry =
4803                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4804
4805         return entry;
4806 }
4807
4808 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4809 {
4810         struct ctl_table *entry;
4811
4812         /*
4813          * In the intermediate directories, both the child directory and
4814          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4815          * will always be set. In the lowest directory the names are
4816          * static strings and all have proc handlers.
4817          */
4818         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4819                 if (entry->child)
4820                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4821                 if (entry->proc_handler == NULL)
4822                         kfree(entry->procname);
4823         }
4824
4825         kfree(*tablep);
4826         *tablep = NULL;
4827 }
4828
4829 static int min_load_idx = 0;
4830 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4831
4832 static void
4833 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4834                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4835                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4836                 bool load_idx)
4837 {
4838         entry->procname = procname;
4839         entry->data = data;
4840         entry->maxlen = maxlen;
4841         entry->mode = mode;
4842         entry->proc_handler = proc_handler;
4843
4844         if (load_idx) {
4845                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4846                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4847         }
4848 }
4849
4850 static struct ctl_table *
4851 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4852 {
4853         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4854
4855         if (table == NULL)
4856                 return NULL;
4857
4858         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4859                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4860         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4861                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4862         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4863                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4864         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4865                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4866         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4867                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4868         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4869                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4870         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4871                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4872         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4873                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4874         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4875                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4876         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4877                 &sd->cache_nice_tries,
4878                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4879         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4880                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4881         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4882                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4883         /* &table[12] is terminator */
4884
4885         return table;
4886 }
4887
4888 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4889 {
4890         struct ctl_table *entry, *table;
4891         struct sched_domain *sd;
4892         int domain_num = 0, i;
4893         char buf[32];
4894
4895         for_each_domain(cpu, sd)
4896                 domain_num++;
4897         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4898         if (table == NULL)
4899                 return NULL;
4900
4901         i = 0;
4902         for_each_domain(cpu, sd) {
4903                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4904                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4905                 entry->mode = 0555;
4906                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4907                 entry++;
4908                 i++;
4909         }
4910         return table;
4911 }
4912
4913 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4914 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4915 {
4916         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4917         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4918         char buf[32];
4919
4920         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4921         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4922
4923         if (entry == NULL)
4924                 return;
4925
4926         for_each_possible_cpu(i) {
4927                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4928                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4929                 entry->mode = 0555;
4930                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4931                 entry++;
4932         }
4933
4934         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4935         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4936 }
4937
4938 /* may be called multiple times per register */
4939 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4940 {
4941         if (sd_sysctl_header)
4942                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4943         sd_sysctl_header = NULL;
4944         if (sd_ctl_dir[0].child)
4945                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4946 }
4947 #else
4948 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4949 {
4950 }
4951 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4952 {
4953 }
4954 #endif
4955
4956 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4957 {
4958         if (!rq->online) {
4959                 const struct sched_class *class;
4960
4961                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4962                 rq->online = 1;
4963
4964                 for_each_class(class) {
4965                         if (class->rq_online)
4966                                 class->rq_online(rq);
4967                 }
4968         }
4969 }
4970
4971 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4972 {
4973         if (rq->online) {
4974                 const struct sched_class *class;
4975
4976                 for_each_class(class) {
4977                         if (class->rq_offline)
4978                                 class->rq_offline(rq);
4979                 }
4980
4981                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4982                 rq->online = 0;
4983         }
4984 }
4985
4986 /*
4987  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4988  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4989  */
4990 static int
4991 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4992 {
4993         int cpu = (long)hcpu;
4994         unsigned long flags;
4995         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4996
4997         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4998
4999         case CPU_UP_PREPARE:
5000                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5001                 break;
5002
5003         case CPU_ONLINE:
5004                 /* Update our root-domain */
5005                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5006                 if (rq->rd) {
5007                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5008
5009                         set_rq_online(rq);
5010                 }
5011                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5012                 break;
5013
5014 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5015         case CPU_DYING:
5016                 sched_ttwu_pending();
5017                 /* Update our root-domain */
5018                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5019                 if (rq->rd) {
5020                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5021                         set_rq_offline(rq);
5022                 }
5023                 migrate_tasks(cpu);
5024                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5025                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5026                 break;
5027
5028         case CPU_DEAD:
5029                 calc_load_migrate(rq);
5030                 break;
5031 #endif
5032         }
5033
5034         update_max_interval();
5035
5036         return NOTIFY_OK;
5037 }
5038
5039 /*
5040  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5041  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5042  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5043  */
5044 static struct notifier_block migration_notifier = {
5045         .notifier_call = migration_call,
5046         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5047 };
5048
5049 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5050                                       unsigned long action, void *hcpu)
5051 {
5052         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5053         case CPU_STARTING:
5054         case CPU_DOWN_FAILED:
5055                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5056                 return NOTIFY_OK;
5057         default:
5058                 return NOTIFY_DONE;
5059         }
5060 }
5061
5062 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5063                                         unsigned long action, void *hcpu)
5064 {
5065         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5066         case CPU_DOWN_PREPARE:
5067                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5068                 return NOTIFY_OK;
5069         default:
5070                 return NOTIFY_DONE;
5071         }
5072 }
5073
5074 static int __init migration_init(void)
5075 {
5076         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5077         int err;
5078
5079         /* Initialize migration for the boot CPU */
5080         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5081         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5082         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5083         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5084
5085         /* Register cpu active notifiers */
5086         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5087         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5088
5089         return 0;
5090 }
5091 early_initcall(migration_init);
5092 #endif
5093
5094 #ifdef CONFIG_SMP
5095
5096 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5097
5098 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5099
5100 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5101
5102 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5103 {
5104         sched_debug_enabled = 1;
5105
5106         return 0;
5107 }
5108 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5109
5110 static inline bool sched_debug(void)
5111 {
5112         return sched_debug_enabled;
5113 }
5114
5115 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5116                                   struct cpumask *groupmask)
5117 {
5118         struct sched_group *group = sd->groups;
5119         char str[256];
5120
5121         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5122         cpumask_clear(groupmask);
5123
5124         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5125
5126         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5127                 printk("does not load-balance\n");
5128                 if (sd->parent)
5129                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5130                                         " has parent");
5131                 return -1;
5132         }
5133
5134         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5135
5136         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5137                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5138                                 "CPU%d\n", cpu);
5139         }
5140         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5141                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5142                                 " CPU%d\n", cpu);
5143         }
5144
5145         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5146         do {
5147                 if (!group) {
5148                         printk("\n");
5149                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5150                         break;
5151                 }
5152
5153                 /*
5154                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5155                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5156                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5157                  */
5158                 if (!group->sgp->power_orig) {
5159                         printk(KERN_CONT "\n");
5160                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5161                                         "set\n");
5162                         break;
5163                 }
5164
5165                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5166                         printk(KERN_CONT "\n");
5167                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5168                         break;
5169                 }
5170
5171                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5172                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5173                         printk(KERN_CONT "\n");
5174                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5175                         break;
5176                 }
5177
5178                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5179
5180                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5181
5182                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5183                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5184                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5185                                 group->sgp->power);
5186                 }
5187
5188                 group = group->next;
5189         } while (group != sd->groups);
5190         printk(KERN_CONT "\n");
5191
5192         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5193                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5194
5195         if (sd->parent &&
5196             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5197                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5198                         "of domain->span\n");
5199         return 0;
5200 }
5201
5202 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5203 {
5204         int level = 0;
5205
5206         if (!sched_debug_enabled)
5207                 return;
5208
5209         if (!sd) {
5210                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5211                 return;
5212         }
5213
5214         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5215
5216         for (;;) {
5217                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5218                         break;
5219                 level++;
5220                 sd = sd->parent;
5221                 if (!sd)
5222                         break;
5223         }
5224 }
5225 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5226 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5227 static inline bool sched_debug(void)
5228 {
5229         return false;
5230 }
5231 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5232
5233 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5234 {
5235         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5236                 return 1;
5237
5238         /* Following flags need at least 2 groups */
5239         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5240                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5241                          SD_BALANCE_FORK |
5242                          SD_BALANCE_EXEC |
5243                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5244                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5245                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5246                         return 0;
5247         }
5248
5249         /* Following flags don't use groups */
5250         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5251                 return 0;
5252
5253         return 1;
5254 }
5255
5256 static int
5257 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5258 {
5259         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5260
5261         if (sd_degenerate(parent))
5262                 return 1;
5263
5264         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5265                 return 0;
5266
5267         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5268         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5269                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5270                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5271                                 SD_BALANCE_FORK |
5272                                 SD_BALANCE_EXEC |
5273                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5274                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5275                                 SD_PREFER_SIBLING);
5276                 if (nr_node_ids == 1)
5277                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5278         }
5279         if (~cflags & pflags)
5280                 return 0;
5281
5282         return 1;
5283 }
5284
5285 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5286 {
5287         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5288
5289         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5290         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5291         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5292         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5293         free_cpumask_var(rd->online);
5294         free_cpumask_var(rd->span);
5295         kfree(rd);
5296 }
5297
5298 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5299 {
5300         struct root_domain *old_rd = NULL;
5301         unsigned long flags;
5302
5303         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5304
5305         if (rq->rd) {
5306                 old_rd = rq->rd;
5307
5308                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5309                         set_rq_offline(rq);
5310
5311                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5312
5313                 /*
5314                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5315                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5316                  * in this function:
5317                  */
5318                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5319                         old_rd = NULL;
5320         }
5321
5322         atomic_inc(&rd->refcount);
5323         rq->rd = rd;
5324
5325         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5326         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5327                 set_rq_online(rq);
5328
5329         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5330
5331         if (old_rd)
5332                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5333 }
5334
5335 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5336 {
5337         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5338
5339         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5340                 goto out;
5341         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5342                 goto free_span;
5343         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5344                 goto free_online;
5345         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5346                 goto free_dlo_mask;
5347
5348         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5349         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5350                 goto free_dlo_mask;
5351
5352         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5353                 goto free_rto_mask;
5354         return 0;
5355
5356 free_rto_mask:
5357         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5358 free_dlo_mask:
5359         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5360 free_online:
5361         free_cpumask_var(rd->online);
5362 free_span:
5363         free_cpumask_var(rd->span);
5364 out:
5365         return -ENOMEM;
5366 }
5367
5368 /*
5369  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5370  * members (mimicking the global state we have today).
5371  */
5372 struct root_domain def_root_domain;
5373
5374 static void init_defrootdomain(void)
5375 {
5376         init_rootdomain(&def_root_domain);
5377
5378         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5379 }
5380
5381 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5382 {
5383         struct root_domain *rd;
5384
5385         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5386         if (!rd)
5387                 return NULL;
5388
5389         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5390                 kfree(rd);
5391                 return NULL;
5392         }
5393
5394         return rd;
5395 }
5396
5397 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5398 {
5399         struct sched_group *tmp, *first;
5400
5401         if (!sg)
5402                 return;
5403
5404         first = sg;
5405         do {
5406                 tmp = sg->next;
5407
5408                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5409                         kfree(sg->sgp);
5410
5411                 kfree(sg);
5412                 sg = tmp;
5413         } while (sg != first);
5414 }
5415
5416 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5417 {
5418         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5419
5420         /*
5421          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5422          * nuke them all.
5423          */
5424         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5425                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5426         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5427                 kfree(sd->groups->sgp);
5428                 kfree(sd->groups);
5429         }
5430         kfree(sd);
5431 }
5432
5433 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5434 {
5435         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5436 }
5437
5438 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5439 {
5440         for (; sd; sd = sd->parent)
5441                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5442 }
5443
5444 /*
5445  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5446  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5447  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5448  *
5449  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5450  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5451  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5452  */
5453 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5454 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5455 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5456 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5457 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5458 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5459
5460 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5461 {
5462         struct sched_domain *sd;
5463         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5464         int id = cpu;
5465         int size = 1;
5466
5467         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5468         if (sd) {
5469                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5470                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5471                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5472         }
5473         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5474
5475         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5476         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5477         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5478
5479         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5480         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5481
5482         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5483         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5484 }
5485
5486 /*
5487  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5488  * hold the hotplug lock.
5489  */
5490 static void
5491 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5492 {
5493         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5494         struct sched_domain *tmp;
5495
5496         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5497         for (tmp = sd; tmp; ) {
5498                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5499                 if (!parent)
5500                         break;
5501
5502                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5503                         tmp->parent = parent->parent;
5504                         if (parent->parent)
5505                                 parent->parent->child = tmp;
5506                         /*
5507                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5508                          * degenerate parent; the spans match for this
5509                          * so the property transfers.
5510                          */
5511                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5512                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5513                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5514                 } else
5515                         tmp = tmp->parent;
5516         }
5517
5518         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5519                 tmp = sd;
5520                 sd = sd->parent;
5521                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5522                 if (sd)
5523                         sd->child = NULL;
5524         }
5525
5526         sched_domain_debug(sd, cpu);
5527
5528         rq_attach_root(rq, rd);
5529         tmp = rq->sd;
5530         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5531         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5532
5533         update_top_cache_domain(cpu);
5534 }
5535
5536 /* cpus with isolated domains */
5537 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5538
5539 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5540 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5541 {
5542         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5543         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5544         return 1;
5545 }
5546
5547 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5548
5549 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5550 {
5551         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5552 }
5553
5554 struct sd_data {
5555         struct sched_domain **__percpu sd;
5556         struct sched_group **__percpu sg;
5557         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5558 };
5559
5560 struct s_data {
5561         struct sched_domain ** __percpu sd;
5562         struct root_domain      *rd;
5563 };
5564
5565 enum s_alloc {
5566         sa_rootdomain,
5567         sa_sd,
5568         sa_sd_storage,
5569         sa_none,
5570 };
5571
5572 struct sched_domain_topology_level;
5573
5574 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5575 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5576
5577 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5578
5579 struct sched_domain_topology_level {
5580         sched_domain_init_f init;
5581         sched_domain_mask_f mask;
5582         int                 flags;
5583         int                 numa_level;
5584         struct sd_data      data;
5585 };
5586
5587 /*
5588  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5589  * domain traversal.
5590  *
5591  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5592  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5593  * range.
5594  *
5595  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5596  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5597  * cpu they're built on, so check that.
5598  *
5599  */
5600 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5601 {
5602         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5603         struct sd_data *sdd = sd->private;
5604         struct sched_domain *sibling;
5605         int i;
5606
5607         for_each_cpu(i, span) {
5608                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5609                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5610                         continue;
5611
5612                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5613         }
5614 }
5615
5616 /*
5617  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5618  * of this group that's also in the iteration mask.
5619  */
5620 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5621 {
5622         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5623 }
5624
5625 static int
5626 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5627 {
5628         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5629         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5630         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5631         struct sd_data *sdd = sd->private;
5632         struct sched_domain *child;
5633         int i;
5634
5635         cpumask_clear(covered);
5636
5637         for_each_cpu(i, span) {
5638                 struct cpumask *sg_span;
5639
5640                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5641                         continue;
5642
5643                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5644
5645                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5646                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5647                         continue;
5648
5649                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5650                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5651
5652                 if (!sg)
5653                         goto fail;
5654
5655                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5656                 if (child->child) {
5657                         child = child->child;
5658                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5659                 } else
5660                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5661
5662                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5663
5664                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5665                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5666                         build_group_mask(sd, sg);
5667
5668                 /*
5669                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5670                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5671                  * die on a /0 trap.
5672                  */
5673                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5674                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5675
5676                 /*
5677                  * Make sure the first group of this domain contains the
5678                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5679                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5680                  */
5681                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5682                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5683                         groups = sg;
5684
5685                 if (!first)
5686                         first = sg;
5687                 if (last)
5688                         last->next = sg;
5689                 last = sg;
5690                 last->next = first;
5691         }
5692         sd->groups = groups;
5693
5694         return 0;
5695
5696 fail:
5697         free_sched_groups(first, 0);
5698
5699         return -ENOMEM;
5700 }
5701
5702 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5703 {
5704         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5705         struct sched_domain *child = sd->child;
5706
5707         if (child)
5708                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5709
5710         if (sg) {
5711                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5712                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5713                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5714         }
5715
5716         return cpu;
5717 }
5718
5719 /*
5720  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5721  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5722  * and ->cpu_power to 0.
5723  *
5724  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5725  */
5726 static int
5727 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5728 {
5729         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5730         struct sd_data *sdd = sd->private;
5731         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5732         struct cpumask *covered;
5733         int i;
5734
5735         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5736         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5737
5738         if (cpu != cpumask_first(span))
5739                 return 0;
5740
5741         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5742         covered = sched_domains_tmpmask;
5743
5744         cpumask_clear(covered);
5745
5746         for_each_cpu(i, span) {
5747                 struct sched_group *sg;
5748                 int group, j;
5749
5750                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5751                         continue;
5752
5753                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5754                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5755                 sg->sgp->power = 0;
5756                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5757
5758                 for_each_cpu(j, span) {
5759                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5760                                 continue;
5761
5762                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5763                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5764                 }
5765
5766                 if (!first)
5767                         first = sg;
5768                 if (last)
5769                         last->next = sg;
5770                 last = sg;
5771         }
5772         last->next = first;
5773
5774         return 0;
5775 }
5776
5777 /*
5778  * Initialize sched groups cpu_power.
5779  *
5780  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5781  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5782  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5783  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5784  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5785  * less cpu_power.
5786  */
5787 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5788 {
5789         struct sched_group *sg = sd->groups;
5790
5791         WARN_ON(!sg);
5792
5793         do {
5794                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5795                 sg = sg->next;
5796         } while (sg != sd->groups);
5797
5798         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5799                 return;
5800
5801         update_group_power(sd, cpu);
5802         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5803 }
5804
5805 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5806 {
5807        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5808 }
5809
5810 /*
5811  * Initializers for schedule domains
5812  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5813  */
5814
5815 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5816 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5817 #else
5818 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5819 #endif
5820
5821 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5822 static noinline struct sched_domain *                                   \
5823 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5824 {                                                                       \
5825         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5826         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5827         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5828         sd->private = &tl->data;                                        \
5829         return sd;                                                      \
5830 }
5831
5832 SD_INIT_FUNC(CPU)
5833 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5834  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5835 #endif
5836 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5837  SD_INIT_FUNC(MC)
5838 #endif
5839 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5840  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5841 #endif
5842
5843 static int default_relax_domain_level = -1;
5844 int sched_domain_level_max;
5845
5846 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5847 {
5848         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5849                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5850
5851         return 1;
5852 }
5853 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5854
5855 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5856                                  struct sched_domain_attr *attr)
5857 {
5858         int request;
5859
5860         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5861                 if (default_relax_domain_level < 0)
5862                         return;
5863                 else
5864                         request = default_relax_domain_level;
5865         } else
5866                 request = attr->relax_domain_level;
5867         if (request < sd->level) {
5868                 /* turn off idle balance on this domain */
5869                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5870         } else {
5871                 /* turn on idle balance on this domain */
5872                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5873         }
5874 }
5875
5876 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5877 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5878
5879 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5880                                  const struct cpumask *cpu_map)
5881 {
5882         switch (what) {
5883         case sa_rootdomain:
5884                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5885                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5886         case sa_sd:
5887                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5888         case sa_sd_storage:
5889                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5890         case sa_none:
5891                 break;
5892         }
5893 }
5894
5895 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5896                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5897 {
5898         memset(d, 0, sizeof(*d));
5899
5900         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5901                 return sa_sd_storage;
5902         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5903         if (!d->sd)
5904                 return sa_sd_storage;
5905         d->rd = alloc_rootdomain();
5906         if (!d->rd)
5907                 return sa_sd;
5908         return sa_rootdomain;
5909 }
5910
5911 /*
5912  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5913  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5914  * will not free the data we're using.
5915  */
5916 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5917 {
5918         struct sd_data *sdd = sd->private;
5919
5920         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5921         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5922
5923         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5924                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5925
5926         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5927                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5928 }
5929
5930 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5931 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5932 {
5933         return topology_thread_cpumask(cpu);
5934 }
5935 #endif
5936
5937 /*
5938  * Topology list, bottom-up.
5939  */
5940 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5941 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5942         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5943 #endif
5944 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5945         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5946 #endif
5947 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5948         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5949 #endif
5950         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5951         { NULL, },
5952 };
5953
5954 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5955
5956 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5957         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5958
5959 #ifdef CONFIG_NUMA
5960
5961 static int sched_domains_numa_levels;
5962 static int *sched_domains_numa_distance;
5963 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5964 static int sched_domains_curr_level;
5965
5966 static inline int sd_local_flags(int level)
5967 {
5968         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5969                 return 0;
5970
5971         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5972 }
5973
5974 static struct sched_domain *
5975 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5976 {
5977         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5978         int level = tl->numa_level;
5979         int sd_weight = cpumask_weight(
5980                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5981
5982         *sd = (struct sched_domain){
5983                 .min_interval           = sd_weight,
5984                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5985                 .busy_factor            = 32,
5986                 .imbalance_pct          = 125,
5987                 .cache_nice_tries       = 2,
5988                 .busy_idx               = 3,
5989                 .idle_idx               = 2,
5990                 .newidle_idx            = 0,
5991                 .wake_idx               = 0,
5992                 .forkexec_idx           = 0,
5993
5994                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5995                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5996                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5997                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5998                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5999                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6000                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6001                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6002                                         | 1*SD_SERIALIZE
6003                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6004                                         | 1*SD_NUMA
6005                                         | sd_local_flags(level)
6006                                         ,
6007                 .last_balance           = jiffies,
6008                 .balance_interval       = sd_weight,
6009         };
6010         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6011         sd->private = &tl->data;
6012
6013         /*
6014          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6015          */
6016         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6017
6018         return sd;
6019 }
6020
6021 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6022 {
6023         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6024 }
6025
6026 static void sched_numa_warn(const char *str)
6027 {
6028         static int done = false;
6029         int i,j;
6030
6031         if (done)
6032                 return;
6033
6034         done = true;
6035
6036         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6037
6038         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6039                 printk(KERN_WARNING "  ");
6040                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6041                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6042                 printk(KERN_CONT "\n");
6043         }
6044         printk(KERN_WARNING "\n");
6045 }
6046
6047 static bool find_numa_distance(int distance)
6048 {
6049         int i;
6050
6051         if (distance == node_distance(0, 0))
6052                 return true;
6053
6054         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6055                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6056                         return true;
6057         }
6058
6059         return false;
6060 }
6061
6062 static void sched_init_numa(void)
6063 {
6064         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6065         struct sched_domain_topology_level *tl;
6066         int level = 0;
6067         int i, j, k;
6068
6069         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6070         if (!sched_domains_numa_distance)
6071                 return;
6072
6073         /*
6074          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6075          * unique distances in the node_distance() table.
6076          *
6077          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6078          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6079          */
6080         next_distance = curr_distance;
6081         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6082                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6083                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6084                                 int distance = node_distance(i, k);
6085
6086                                 if (distance > curr_distance &&
6087                                     (distance < next_distance ||
6088                                      next_distance == curr_distance))
6089                                         next_distance = distance;
6090
6091                                 /*
6092                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6093                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6094                                  * equally connected to A.
6095                                  */
6096                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6097                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6098
6099                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6100                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6101                         }
6102                         if (next_distance != curr_distance) {
6103                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6104                                 sched_domains_numa_levels = level;
6105                                 curr_distance = next_distance;
6106                         } else break;
6107                 }
6108
6109                 /*
6110                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6111                  */
6112                 if (!sched_debug())
6113                         break;
6114         }
6115         /*
6116          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6117          * identity distance node_distance(i,i).
6118          *
6119          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6120          * numbers.
6121          */
6122
6123         /*
6124          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6125          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6126          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6127          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6128          * in other functions.
6129          *
6130          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6131          */
6132         sched_domains_numa_levels = 0;
6133
6134         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6135         if (!sched_domains_numa_masks)
6136                 return;
6137
6138         /*
6139          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6140          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6141          */
6142         for (i = 0; i < level; i++) {
6143                 sched_domains_numa_masks[i] =
6144                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6145                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6146                         return;
6147
6148                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6149                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6150                         if (!mask)
6151                                 return;
6152
6153                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6154
6155                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6156                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6157                                         continue;
6158
6159                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6160                         }
6161                 }
6162         }
6163
6164         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6165                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6166         if (!tl)
6167                 return;
6168
6169         /*
6170          * Copy the default topology bits..
6171          */
6172         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6173                 tl[i] = default_topology[i];
6174
6175         /*
6176          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6177          */
6178         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6179                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6180                         .init = sd_numa_init,
6181                         .mask = sd_numa_mask,
6182                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6183                         .numa_level = j,
6184                 };
6185         }
6186
6187         sched_domain_topology = tl;
6188
6189         sched_domains_numa_levels = level;
6190 }
6191
6192 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6193 {
6194         int i, j;
6195         int node = cpu_to_node(cpu);
6196
6197         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6198                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6199                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6200                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6201                 }
6202         }
6203 }
6204
6205 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6206 {
6207         int i, j;
6208         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6209                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6210                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6211         }
6212 }
6213
6214 /*
6215  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6216  * are onlined.
6217  */
6218 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6219                                            unsigned long action,
6220                                            void *hcpu)
6221 {
6222         int cpu = (long)hcpu;
6223
6224         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6225         case CPU_ONLINE:
6226                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6227                 break;
6228
6229         case CPU_DEAD:
6230                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6231                 break;
6232
6233         default:
6234                 return NOTIFY_DONE;
6235         }
6236
6237         return NOTIFY_OK;
6238 }
6239 #else
6240 static inline void sched_init_numa(void)
6241 {
6242 }
6243
6244 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6245                                            unsigned long action,
6246                                            void *hcpu)
6247 {
6248         return 0;
6249 }
6250 #endif /* CONFIG_NUMA */
6251
6252 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6253 {
6254         struct sched_domain_topology_level *tl;
6255         int j;
6256
6257         for_each_sd_topology(tl) {
6258                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6259
6260                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6261                 if (!sdd->sd)
6262                         return -ENOMEM;
6263
6264                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6265                 if (!sdd->sg)
6266                         return -ENOMEM;
6267
6268                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6269                 if (!sdd->sgp)
6270                         return -ENOMEM;
6271
6272                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6273                         struct sched_domain *sd;
6274                         struct sched_group *sg;
6275                         struct sched_group_power *sgp;
6276
6277                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6278                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6279                         if (!sd)
6280                                 return -ENOMEM;
6281
6282                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6283
6284                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6285                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6286                         if (!sg)
6287                                 return -ENOMEM;
6288
6289                         sg->next = sg;
6290
6291                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6292
6293                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6294                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6295                         if (!sgp)
6296                                 return -ENOMEM;
6297
6298                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6299                 }
6300         }
6301
6302         return 0;
6303 }
6304
6305 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6306 {
6307         struct sched_domain_topology_level *tl;
6308         int j;
6309
6310         for_each_sd_topology(tl) {
6311                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6312
6313                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6314                         struct sched_domain *sd;
6315
6316                         if (sdd->sd) {
6317                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6318                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6319                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6320                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6321                         }
6322
6323                         if (sdd->sg)
6324                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6325                         if (sdd->sgp)
6326                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6327                 }
6328                 free_percpu(sdd->sd);
6329                 sdd->sd = NULL;
6330                 free_percpu(sdd->sg);
6331                 sdd->sg = NULL;
6332                 free_percpu(sdd->sgp);
6333                 sdd->sgp = NULL;
6334         }
6335 }
6336
6337 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6338                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6339                 struct sched_domain *child, int cpu)
6340 {
6341         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6342         if (!sd)
6343                 return child;
6344
6345         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6346         if (child) {
6347                 sd->level = child->level + 1;
6348                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6349                 child->parent = sd;
6350                 sd->child = child;
6351         }
6352         set_domain_attribute(sd, attr);
6353
6354         return sd;
6355 }
6356
6357 /*
6358  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6359  * to the individual cpus
6360  */
6361 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6362                                struct sched_domain_attr *attr)
6363 {
6364         enum s_alloc alloc_state;
6365         struct sched_domain *sd;
6366         struct s_data d;
6367         int i, ret = -ENOMEM;
6368
6369         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6370         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6371                 goto error;
6372
6373         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6374         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6375                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6376
6377                 sd = NULL;
6378                 for_each_sd_topology(tl) {
6379                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6380                         if (tl == sched_domain_topology)
6381                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6382                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6383                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6384                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6385                                 break;
6386                 }
6387         }
6388
6389         /* Build the groups for the domains */
6390         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6391                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6392                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6393                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6394                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6395                                         goto error;
6396                         } else {
6397                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6398                                         goto error;
6399                         }
6400                 }
6401         }
6402
6403         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6404         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6405                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6406                         continue;
6407
6408                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6409                         claim_allocations(i, sd);
6410                         init_sched_groups_power(i, sd);
6411                 }
6412         }
6413
6414         /* Attach the domains */
6415         rcu_read_lock();
6416         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6417                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6418                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6419         }
6420         rcu_read_unlock();
6421
6422         ret = 0;
6423 error:
6424         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6425         return ret;
6426 }
6427
6428 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6429 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6430 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6431                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6432
6433 /*
6434  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6435  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6436  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6437  */
6438 static cpumask_var_t fallback_doms;
6439
6440 /*
6441  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6442  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6443  * or 0 if it stayed the same.
6444  */
6445 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6446 {
6447         return 0;
6448 }
6449
6450 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6451 {
6452         int i;
6453         cpumask_var_t *doms;
6454
6455         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6456         if (!doms)
6457                 return NULL;
6458         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6459                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6460                         free_sched_domains(doms, i);
6461                         return NULL;
6462                 }
6463         }
6464         return doms;
6465 }
6466
6467 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6468 {
6469         unsigned int i;
6470         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6471                 free_cpumask_var(doms[i]);
6472         kfree(doms);
6473 }
6474
6475 /*
6476  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6477  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6478  * exclude other special cases in the future.
6479  */
6480 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6481 {
6482         int err;
6483
6484         arch_update_cpu_topology();
6485         ndoms_cur = 1;
6486         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6487         if (!doms_cur)
6488                 doms_cur = &fallback_doms;
6489         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6490         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6491         register_sched_domain_sysctl();
6492
6493         return err;
6494 }
6495
6496 /*
6497  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6498  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6499  */
6500 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6501 {
6502         int i;
6503
6504         rcu_read_lock();
6505         for_each_cpu(i, cpu_map)
6506                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6507         rcu_read_unlock();
6508 }
6509
6510 /* handle null as "default" */
6511 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6512                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6513 {
6514         struct sched_domain_attr tmp;
6515
6516         /* fast path */
6517         if (!new && !cur)
6518                 return 1;
6519
6520         tmp = SD_ATTR_INIT;
6521         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6522                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6523                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6524 }
6525
6526 /*
6527  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6528  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6529  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6530  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6531  *
6532  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6533  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6534  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6535  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6536  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6537  * it as it is.
6538  *
6539  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6540  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6541  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6542  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6543  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6544  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6545  *
6546  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6547  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6548  * and it will not create the default domain.
6549  *
6550  * Call with hotplug lock held
6551  */
6552 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6553                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6554 {
6555         int i, j, n;
6556         int new_topology;
6557
6558         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6559
6560         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6561         unregister_sched_domain_sysctl();
6562
6563         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6564         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6565
6566         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6567
6568         /* Destroy deleted domains */
6569         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6570                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6571                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6572                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6573                                 goto match1;
6574                 }
6575                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6576                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6577 match1:
6578                 ;
6579         }
6580
6581         n = ndoms_cur;
6582         if (doms_new == NULL) {
6583                 n = 0;
6584                 doms_new = &fallback_doms;
6585                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6586                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6587         }
6588
6589         /* Build new domains */
6590         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6591                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6592                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6593                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6594                                 goto match2;
6595                 }
6596                 /* no match - add a new doms_new */
6597                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6598 match2:
6599                 ;
6600         }
6601
6602         /* Remember the new sched domains */
6603         if (doms_cur != &fallback_doms)
6604                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6605         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6606         doms_cur = doms_new;
6607         dattr_cur = dattr_new;
6608         ndoms_cur = ndoms_new;
6609
6610         register_sched_domain_sysctl();
6611
6612         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6613 }
6614
6615 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6616
6617 /*
6618  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6619  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6620  * around partition_sched_domains().
6621  *
6622  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6623  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6624  */
6625 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6626                              void *hcpu)
6627 {
6628         switch (action) {
6629         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6630         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6631
6632                 /*
6633                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6634                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6635                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6636                  * domain, ignoring cpusets.
6637                  */
6638                 num_cpus_frozen--;
6639                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6640                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6641                         break;
6642                 }
6643
6644                 /*
6645                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6646                  * restore the original sched domains by considering the
6647                  * cpuset configurations.
6648                  */
6649
6650         case CPU_ONLINE:
6651         case CPU_DOWN_FAILED:
6652                 cpuset_update_active_cpus(true);
6653                 break;
6654         default:
6655                 return NOTIFY_DONE;
6656         }
6657         return NOTIFY_OK;
6658 }
6659
6660 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6661                                void *hcpu)
6662 {
6663         switch (action) {
6664         case CPU_DOWN_PREPARE:
6665                 cpuset_update_active_cpus(false);
6666                 break;
6667         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6668                 num_cpus_frozen++;
6669                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6670                 break;
6671         default:
6672                 return NOTIFY_DONE;
6673         }
6674         return NOTIFY_OK;
6675 }
6676
6677 void __init sched_init_smp(void)
6678 {
6679         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6680
6681         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6682         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6683
6684         sched_init_numa();
6685
6686         /*
6687          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6688          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6689          * happen.
6690          */
6691         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6692         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6693         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6694         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6695                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6696         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6697
6698         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6699         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6700         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6701
6702         init_hrtick();
6703
6704         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6705         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6706                 BUG();
6707         sched_init_granularity();
6708         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6709
6710         init_sched_rt_class();
6711         init_sched_dl_class();
6712 }
6713 #else
6714 void __init sched_init_smp(void)
6715 {
6716         sched_init_granularity();
6717 }
6718 #endif /* CONFIG_SMP */
6719
6720 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6721
6722 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6723 {
6724         return in_lock_functions(addr) ||
6725                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6726                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6727 }
6728
6729 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6730 /*
6731  * Default task group.
6732  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6733  */
6734 struct task_group root_task_group;
6735 LIST_HEAD(task_groups);
6736 #endif
6737
6738 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6739
6740 void __init sched_init(void)
6741 {
6742         int i, j;
6743         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6744
6745 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6746         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6747 #endif
6748 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6749         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6750 #endif
6751 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6752         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6753 #endif
6754         if (alloc_size) {
6755                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6756
6757 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6758                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6759                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6760
6761                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6762                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6763
6764 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6765 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6766                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6767                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6768
6769                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6770                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6771
6772 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6773 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6774                 for_each_possible_cpu(i) {
6775                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6776                         ptr += cpumask_size();
6777                 }
6778 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6779         }
6780
6781         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6782                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6783         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6784                         global_dl_period(), global_dl_runtime());
6785
6786 #ifdef CONFIG_SMP
6787         init_defrootdomain();
6788 #endif
6789
6790 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6791         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6792                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6793 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6794
6795 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6796         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6797         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6798         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6799         autogroup_init(&init_task);
6800
6801 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6802
6803         for_each_possible_cpu(i) {
6804                 struct rq *rq;
6805
6806                 rq = cpu_rq(i);
6807                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6808                 rq->nr_running = 0;
6809                 rq->calc_load_active = 0;
6810                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6811                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6812                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6813                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6814 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6815                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6816                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6817                 /*
6818                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6819                  *
6820                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6821                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6822                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6823                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6824                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6825                  * (se->load.weight).
6826                  *
6827                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6828                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6829                  * then A0's share of the cpu resource is:
6830                  *
6831                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6832                  *
6833                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6834                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6835                  */
6836                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6837                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6838 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6839
6840                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6841 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6842                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6843                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6844 #endif
6845
6846                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6847                         rq->cpu_load[j] = 0;
6848
6849                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6850
6851 #ifdef CONFIG_SMP
6852                 rq->sd = NULL;
6853                 rq->rd = NULL;
6854                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6855                 rq->post_schedule = 0;
6856                 rq->active_balance = 0;
6857                 rq->next_balance = jiffies;
6858                 rq->push_cpu = 0;
6859                 rq->cpu = i;
6860                 rq->online = 0;
6861                 rq->idle_stamp = 0;
6862                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6863                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6864
6865                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6866
6867                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6868 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6869                 rq->nohz_flags = 0;
6870 #endif
6871 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6872                 rq->last_sched_tick = 0;
6873 #endif
6874 #endif
6875                 init_rq_hrtick(rq);
6876                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6877         }
6878
6879         set_load_weight(&init_task);
6880
6881 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6882         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6883 #endif
6884
6885         /*
6886          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6887          */
6888         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6889         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6890
6891         /*
6892          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6893          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6894          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6895          * when this runqueue becomes "idle".
6896          */
6897         init_idle(current, smp_processor_id());
6898
6899         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6900
6901         /*
6902          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6903          */
6904         current->sched_class = &fair_sched_class;
6905
6906 #ifdef CONFIG_SMP
6907         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6908         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6909         if (cpu_isolated_map == NULL)
6910                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6911         idle_thread_set_boot_cpu();
6912 #endif
6913         init_sched_fair_class();
6914
6915         scheduler_running = 1;
6916 }
6917
6918 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6919 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6920 {
6921         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6922
6923         return (nested == preempt_offset);
6924 }
6925
6926 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6927 {
6928         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6929
6930         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6931         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6932             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6933                 return;
6934         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6935                 return;
6936         prev_jiffy = jiffies;
6937
6938         printk(KERN_ERR
6939                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6940                         file, line);
6941         printk(KERN_ERR
6942                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6943                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6944                         current->pid, current->comm);
6945
6946         debug_show_held_locks(current);
6947         if (irqs_disabled())
6948                 print_irqtrace_events(current);
6949         dump_stack();
6950 }
6951 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6952 #endif
6953
6954 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6955 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6956 {
6957         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6958         struct sched_attr attr = {
6959                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6960         };
6961         int old_prio = p->prio;
6962         int on_rq;
6963
6964         on_rq = p->on_rq;
6965         if (on_rq)
6966                 dequeue_task(rq, p, 0);
6967         __setscheduler(rq, p, &attr);
6968         if (on_rq) {
6969                 enqueue_task(rq, p, 0);
6970                 resched_task(rq->curr);
6971         }
6972
6973         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6974 }
6975
6976 void normalize_rt_tasks(void)
6977 {
6978         struct task_struct *g, *p;
6979         unsigned long flags;
6980         struct rq *rq;
6981
6982         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6983         do_each_thread(g, p) {
6984                 /*
6985                  * Only normalize user tasks:
6986                  */
6987                 if (!p->mm)
6988                         continue;
6989
6990                 p->se.exec_start                = 0;
6991 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6992                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6993                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6994                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6995 #endif
6996
6997                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6998                         /*
6999                          * Renice negative nice level userspace
7000                          * tasks back to 0:
7001                          */
7002                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7003                                 set_user_nice(p, 0);
7004                         continue;
7005                 }
7006
7007                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7008                 rq = __task_rq_lock(p);
7009
7010                 normalize_task(rq, p);
7011
7012                 __task_rq_unlock(rq);
7013                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7014         } while_each_thread(g, p);
7015
7016         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7017 }
7018
7019 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7020
7021 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7022 /*
7023  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7024  *
7025  * They can only be called when the whole system has been
7026  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7027  * activity can take place. Using them for anything else would
7028  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7029  * under any other configuration.
7030  */
7031
7032 /**
7033  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7034  * @cpu: the processor in question.
7035  *
7036  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7037  *
7038  * Return: The current task for @cpu.
7039  */
7040 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7041 {
7042         return cpu_curr(cpu);
7043 }
7044
7045 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7046
7047 #ifdef CONFIG_IA64
7048 /**
7049  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7050  * @cpu: the processor in question.
7051  * @p: the task pointer to set.
7052  *
7053  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7054  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7055  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7056  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7057  * and caller must save the original value of the current task (see
7058  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7059  * re-starting the system.
7060  *
7061  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7062  */
7063 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7064 {
7065         cpu_curr(cpu) = p;
7066 }
7067
7068 #endif
7069
7070 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7071 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7072 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7073
7074 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7075 {
7076         free_fair_sched_group(tg);
7077         free_rt_sched_group(tg);
7078         autogroup_free(tg);
7079         kfree(tg);
7080 }
7081
7082 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7083 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7084 {
7085         struct task_group *tg;
7086
7087         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7088         if (!tg)
7089                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7090
7091         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7092                 goto err;
7093
7094         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7095                 goto err;
7096
7097         return tg;
7098
7099 err:
7100         free_sched_group(tg);
7101         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7102 }
7103
7104 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7105 {
7106         unsigned long flags;
7107
7108         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7109         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7110
7111         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7112
7113         tg->parent = parent;
7114         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7115         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7116         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7117 }
7118
7119 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7120 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7121 {
7122         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7123         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7124 }
7125
7126 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7127 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7128 {
7129         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7130         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7131 }
7132
7133 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7134 {
7135         unsigned long flags;
7136         int i;
7137
7138         /* end participation in shares distribution */
7139         for_each_possible_cpu(i)
7140                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7141
7142         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7143         list_del_rcu(&tg->list);
7144         list_del_rcu(&tg->siblings);
7145         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7146 }
7147
7148 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7149  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7150  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7151  *      reflect its new group.
7152  */
7153 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7154 {
7155         struct task_group *tg;
7156         int on_rq, running;
7157         unsigned long flags;
7158         struct rq *rq;
7159
7160         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7161
7162         running = task_current(rq, tsk);
7163         on_rq = tsk->on_rq;
7164
7165         if (on_rq)
7166                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7167         if (unlikely(running))
7168                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7169
7170         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7171                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7172                           struct task_group, css);
7173         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7174         tsk->sched_task_group = tg;
7175
7176 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7177         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7178                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7179         else
7180 #endif
7181                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7182
7183         if (unlikely(running))
7184                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7185         if (on_rq)
7186                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7187
7188         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7189 }
7190 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7191
7192 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7193 /*
7194  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7195  */
7196 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7197
7198 /* Must be called with tasklist_lock held */
7199 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7200 {
7201         struct task_struct *g, *p;
7202
7203         do_each_thread(g, p) {
7204                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7205                         return 1;
7206         } while_each_thread(g, p);
7207
7208         return 0;
7209 }
7210
7211 struct rt_schedulable_data {
7212         struct task_group *tg;
7213         u64 rt_period;
7214         u64 rt_runtime;
7215 };
7216
7217 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7218 {
7219         struct rt_schedulable_data *d = data;
7220         struct task_group *child;
7221         unsigned long total, sum = 0;
7222         u64 period, runtime;
7223
7224         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7225         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7226
7227         if (tg == d->tg) {
7228                 period = d->rt_period;
7229                 runtime = d->rt_runtime;
7230         }
7231
7232         /*
7233          * Cannot have more runtime than the period.
7234          */
7235         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7236                 return -EINVAL;
7237
7238         /*
7239          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7240          */
7241         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7242                 return -EBUSY;
7243
7244         total = to_ratio(period, runtime);
7245
7246         /*
7247          * Nobody can have more than the global setting allows.
7248          */
7249         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7250                 return -EINVAL;
7251
7252         /*
7253          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7254          */
7255         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7256                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7257                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7258
7259                 if (child == d->tg) {
7260                         period = d->rt_period;
7261                         runtime = d->rt_runtime;
7262                 }
7263
7264                 sum += to_ratio(period, runtime);
7265         }
7266
7267         if (sum > total)
7268                 return -EINVAL;
7269
7270         return 0;
7271 }
7272
7273 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7274 {
7275         int ret;
7276
7277         struct rt_schedulable_data data = {
7278                 .tg = tg,
7279                 .rt_period = period,
7280                 .rt_runtime = runtime,
7281         };
7282
7283         rcu_read_lock();
7284         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7285         rcu_read_unlock();
7286
7287         return ret;
7288 }
7289
7290 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7291                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7292 {
7293         int i, err = 0;
7294
7295         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7296         read_lock(&tasklist_lock);
7297         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7298         if (err)
7299                 goto unlock;
7300
7301         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7302         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7303         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7304
7305         for_each_possible_cpu(i) {
7306                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7307
7308                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7309                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7310                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7311         }
7312         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7313 unlock:
7314         read_unlock(&tasklist_lock);
7315         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7316
7317         return err;
7318 }
7319
7320 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7321 {
7322         u64 rt_runtime, rt_period;
7323
7324         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7325         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7326         if (rt_runtime_us < 0)
7327                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7328
7329         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7330 }
7331
7332 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7333 {
7334         u64 rt_runtime_us;
7335
7336         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7337                 return -1;
7338
7339         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7340         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7341         return rt_runtime_us;
7342 }
7343
7344 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7345 {
7346         u64 rt_runtime, rt_period;
7347
7348         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7349         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7350
7351         if (rt_period == 0)
7352                 return -EINVAL;
7353
7354         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7355 }
7356
7357 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7358 {
7359         u64 rt_period_us;
7360
7361         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7362         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7363         return rt_period_us;
7364 }
7365 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7366
7367 /*
7368  * Coupling of -rt and -deadline bandwidth.
7369  *
7370  * Here we check if the new -rt bandwidth value is consistent
7371  * with the system settings for the bandwidth available
7372  * to -deadline tasks.
7373  *
7374  * IOW, we want to enforce that
7375  *
7376  *   rt_bandwidth + dl_bandwidth <= 100%
7377  *
7378  * is always true.
7379  */
7380 static bool __sched_rt_dl_global_constraints(u64 rt_bw)
7381 {
7382         unsigned long flags;
7383         u64 dl_bw;
7384         bool ret;
7385
7386         raw_spin_lock_irqsave(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock, flags);
7387         if (global_rt_runtime() == RUNTIME_INF ||
7388             global_dl_runtime() == RUNTIME_INF) {
7389                 ret = true;
7390                 goto unlock;
7391         }
7392
7393         dl_bw = to_ratio(def_dl_bandwidth.dl_period,
7394                          def_dl_bandwidth.dl_runtime);
7395
7396         ret = rt_bw + dl_bw <= to_ratio(RUNTIME_INF, RUNTIME_INF);
7397 unlock:
7398         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock, flags);
7399
7400         return ret;
7401 }
7402
7403 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7404 static int sched_rt_global_constraints(void)
7405 {
7406         u64 runtime, period, bw;
7407         int ret = 0;
7408
7409         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7410                 return -EINVAL;
7411
7412         runtime = global_rt_runtime();
7413         period = global_rt_period();
7414
7415         /*
7416          * Sanity check on the sysctl variables.
7417          */
7418         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7419                 return -EINVAL;
7420
7421         bw = to_ratio(period, runtime);
7422         if (!__sched_rt_dl_global_constraints(bw))
7423                 return -EINVAL;
7424
7425         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7426         read_lock(&tasklist_lock);
7427         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7428         read_unlock(&tasklist_lock);
7429         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7430
7431         return ret;
7432 }
7433
7434 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7435 {
7436         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7437         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7438                 return 0;
7439
7440         return 1;
7441 }
7442
7443 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7444 static int sched_rt_global_constraints(void)
7445 {
7446         unsigned long flags;
7447         int i, ret = 0;
7448         u64 bw;
7449
7450         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7451                 return -EINVAL;
7452
7453         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7454         bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7455         if (!__sched_rt_dl_global_constraints(bw)) {
7456                 ret = -EINVAL;
7457                 goto unlock;
7458         }
7459
7460         for_each_possible_cpu(i) {
7461                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7462
7463                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7464                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7465                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7466         }
7467 unlock:
7468         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7469
7470         return ret;
7471 }
7472 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7473
7474 /*
7475  * Coupling of -dl and -rt bandwidth.
7476  *
7477  * Here we check, while setting the system wide bandwidth available
7478  * for -dl tasks and groups, if the new values are consistent with
7479  * the system settings for the bandwidth available to -rt entities.
7480  *
7481  * IOW, we want to enforce that
7482  *
7483  *   rt_bandwidth + dl_bandwidth <= 100%
7484  *
7485  * is always true.
7486  */
7487 static bool __sched_dl_rt_global_constraints(u64 dl_bw)
7488 {
7489         u64 rt_bw;
7490         bool ret;
7491
7492         raw_spin_lock(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7493         if (global_dl_runtime() == RUNTIME_INF ||
7494             global_rt_runtime() == RUNTIME_INF) {
7495                 ret = true;
7496                 goto unlock;
7497         }
7498
7499         rt_bw = to_ratio(ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period),
7500                          def_rt_bandwidth.rt_runtime);
7501
7502         ret = rt_bw + dl_bw <= to_ratio(RUNTIME_INF, RUNTIME_INF);
7503 unlock:
7504         raw_spin_unlock(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7505
7506         return ret;
7507 }
7508
7509 static bool __sched_dl_global_constraints(u64 runtime, u64 period)
7510 {
7511         if (!period || (runtime != RUNTIME_INF && runtime > period))
7512                 return -EINVAL;
7513
7514         return 0;
7515 }
7516
7517 static int sched_dl_global_constraints(void)
7518 {
7519         u64 runtime = global_dl_runtime();
7520         u64 period = global_dl_period();
7521         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7522         int ret, i;
7523
7524         ret = __sched_dl_global_constraints(runtime, period);
7525         if (ret)
7526                 return ret;
7527
7528         if (!__sched_dl_rt_global_constraints(new_bw))
7529                 return -EINVAL;
7530
7531         /*
7532          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7533          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7534          * any of the root_domains.
7535          *
7536          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7537          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7538          * solutions is welcome!
7539          */
7540         for_each_possible_cpu(i) {
7541                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(i);
7542
7543                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
7544                 if (new_bw < dl_b->total_bw) {
7545                         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
7546                         return -EBUSY;
7547                 }
7548                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
7549         }
7550
7551         return 0;
7552 }
7553
7554 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7555                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7556                 loff_t *ppos)
7557 {
7558         int ret;
7559         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7560
7561         mutex_lock(&mutex);
7562         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7563         /* make sure that internally we keep jiffies */
7564         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7565         if (!ret && write) {
7566                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7567                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7568         }
7569         mutex_unlock(&mutex);
7570         return ret;
7571 }
7572
7573 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7574                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7575                 loff_t *ppos)
7576 {
7577         int ret;
7578         int old_period, old_runtime;
7579         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7580
7581         mutex_lock(&mutex);
7582         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7583         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7584
7585         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7586
7587         if (!ret && write) {
7588                 ret = sched_rt_global_constraints();
7589                 if (ret) {
7590                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7591                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7592                 } else {
7593                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7594                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7595                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7596                 }
7597         }
7598         mutex_unlock(&mutex);
7599
7600         return ret;
7601 }
7602
7603 int sched_dl_handler(struct ctl_table *table, int write,
7604                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7605                 loff_t *ppos)
7606 {
7607         int ret;
7608         int old_period, old_runtime;
7609         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7610         unsigned long flags;
7611
7612         mutex_lock(&mutex);
7613         old_period = sysctl_sched_dl_period;
7614         old_runtime = sysctl_sched_dl_runtime;
7615
7616         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7617
7618         if (!ret && write) {
7619                 raw_spin_lock_irqsave(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock,
7620                                       flags);
7621
7622                 ret = sched_dl_global_constraints();
7623                 if (ret) {
7624                         sysctl_sched_dl_period = old_period;
7625                         sysctl_sched_dl_runtime = old_runtime;
7626                 } else {
7627                         u64 new_bw;
7628                         int i;
7629
7630                         def_dl_bandwidth.dl_period = global_dl_period();
7631                         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_dl_runtime();
7632                         if (global_dl_runtime() == RUNTIME_INF)
7633                                 new_bw = -1;
7634                         else
7635                                 new_bw = to_ratio(global_dl_period(),
7636                                                   global_dl_runtime());
7637                         /*
7638                          * FIXME: As above...
7639                          */
7640                         for_each_possible_cpu(i) {
7641                                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(i);
7642
7643                                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
7644                                 dl_b->bw = new_bw;
7645                                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
7646                         }
7647                 }
7648
7649                 raw_spin_unlock_irqrestore(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock,
7650                                            flags);
7651         }
7652         mutex_unlock(&mutex);
7653
7654         return ret;
7655 }
7656
7657 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7658
7659 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7660 {
7661         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7662 }
7663
7664 static struct cgroup_subsys_state *
7665 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7666 {
7667         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7668         struct task_group *tg;
7669
7670         if (!parent) {
7671                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7672                 return &root_task_group.css;
7673         }
7674
7675         tg = sched_create_group(parent);
7676         if (IS_ERR(tg))
7677                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7678
7679         return &tg->css;
7680 }
7681
7682 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7683 {
7684         struct task_group *tg = css_tg(css);
7685         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7686
7687         if (parent)
7688                 sched_online_group(tg, parent);
7689         return 0;
7690 }
7691
7692 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7693 {
7694         struct task_group *tg = css_tg(css);
7695
7696         sched_destroy_group(tg);
7697 }
7698
7699 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7700 {
7701         struct task_group *tg = css_tg(css);
7702
7703         sched_offline_group(tg);
7704 }
7705
7706 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7707                                  struct cgroup_taskset *tset)
7708 {
7709         struct task_struct *task;
7710
7711         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7712 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7713                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7714                         return -EINVAL;
7715 #else
7716                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7717                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7718                         return -EINVAL;
7719 #endif
7720         }
7721         return 0;
7722 }
7723
7724 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7725                               struct cgroup_taskset *tset)
7726 {
7727         struct task_struct *task;
7728
7729         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7730                 sched_move_task(task);
7731 }
7732
7733 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7734                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7735                             struct task_struct *task)
7736 {
7737         /*
7738          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7739          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7740          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7741          */
7742         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7743                 return;
7744
7745         sched_move_task(task);
7746 }
7747
7748 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7749 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7750                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7751 {
7752         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7753 }
7754
7755 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7756                                struct cftype *cft)
7757 {
7758         struct task_group *tg = css_tg(css);
7759
7760         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7761 }
7762
7763 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7764 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7765
7766 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7767 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7768
7769 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7770
7771 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7772 {
7773         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7774         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7775
7776         if (tg == &root_task_group)
7777                 return -EINVAL;
7778
7779         /*
7780          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7781          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7782          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7783          */
7784         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7785                 return -EINVAL;
7786
7787         /*
7788          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7789          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7790          * feasibility.
7791          */
7792         if (period > max_cfs_quota_period)
7793                 return -EINVAL;
7794
7795         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7796         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7797         if (ret)
7798                 goto out_unlock;
7799
7800         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7801         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7802         /*
7803          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7804          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7805          */
7806         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7807                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7808         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7809         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7810         cfs_b->quota = quota;
7811
7812         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7813         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7814         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7815                 /* force a reprogram */
7816                 cfs_b->timer_active = 0;
7817                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7818         }
7819         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7820
7821         for_each_possible_cpu(i) {
7822                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7823                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7824
7825                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7826                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7827                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7828
7829                 if (cfs_rq->throttled)
7830                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7831                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7832         }
7833         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7834                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7835 out_unlock:
7836         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7837
7838         return ret;
7839 }
7840
7841 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7842 {
7843         u64 quota, period;
7844
7845         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7846         if (cfs_quota_us < 0)
7847                 quota = RUNTIME_INF;
7848         else
7849                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7850
7851         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7852 }
7853
7854 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7855 {
7856         u64 quota_us;
7857
7858         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7859                 return -1;
7860
7861         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7862         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7863
7864         return quota_us;
7865 }
7866
7867 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7868 {
7869         u64 quota, period;
7870
7871         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7872         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7873
7874         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7875 }
7876
7877 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7878 {
7879         u64 cfs_period_us;
7880
7881         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7882         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7883
7884         return cfs_period_us;
7885 }
7886
7887 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7888                                   struct cftype *cft)
7889 {
7890         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7891 }
7892
7893 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7894                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7895 {
7896         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7897 }
7898
7899 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7900                                    struct cftype *cft)
7901 {
7902         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7903 }
7904
7905 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7906                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7907 {
7908         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7909 }
7910
7911 struct cfs_schedulable_data {
7912         struct task_group *tg;
7913         u64 period, quota;
7914 };
7915
7916 /*
7917  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7918  * note: units are usecs
7919  */
7920 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7921                                struct cfs_schedulable_data *d)
7922 {
7923         u64 quota, period;
7924
7925         if (tg == d->tg) {
7926                 period = d->period;
7927                 quota = d->quota;
7928         } else {
7929                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7930                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7931         }
7932
7933         /* note: these should typically be equivalent */
7934         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7935                 return RUNTIME_INF;
7936
7937         return to_ratio(period, quota);
7938 }
7939
7940 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7941 {
7942         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7943         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7944         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7945
7946         if (!tg->parent) {
7947                 quota = RUNTIME_INF;
7948         } else {
7949                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7950
7951                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7952                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7953
7954                 /*
7955                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7956                  * limit is set
7957                  */
7958                 if (quota == RUNTIME_INF)
7959                         quota = parent_quota;
7960                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7961                         return -EINVAL;
7962         }
7963         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7964
7965         return 0;
7966 }
7967
7968 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7969 {
7970         int ret;
7971         struct cfs_schedulable_data data = {
7972                 .tg = tg,
7973                 .period = period,
7974                 .quota = quota,
7975         };
7976
7977         if (quota != RUNTIME_INF) {
7978                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7979                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7980         }
7981
7982         rcu_read_lock();
7983         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7984         rcu_read_unlock();
7985
7986         return ret;
7987 }
7988
7989 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7990                 struct cgroup_map_cb *cb)
7991 {
7992         struct task_group *tg = css_tg(css);
7993         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7994
7995         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7996         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7997         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7998
7999         return 0;
8000 }
8001 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8002 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8003
8004 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8005 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8006                                 struct cftype *cft, s64 val)
8007 {
8008         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8009 }
8010
8011 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8012                                struct cftype *cft)
8013 {
8014         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8015 }
8016
8017 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8018                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8019 {
8020         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8021 }
8022
8023 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8024                                    struct cftype *cft)
8025 {
8026         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8027 }
8028 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8029
8030 static struct cftype cpu_files[] = {
8031 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8032         {
8033                 .name = "shares",
8034                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8035                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8036         },
8037 #endif
8038 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8039         {
8040                 .name = "cfs_quota_us",
8041                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8042                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8043         },
8044         {
8045                 .name = "cfs_period_us",
8046                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8047                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8048         },
8049         {
8050                 .name = "stat",
8051                 .read_map = cpu_stats_show,
8052         },
8053 #endif
8054 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8055         {
8056                 .name = "rt_runtime_us",
8057                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8058                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8059         },
8060         {
8061                 .name = "rt_period_us",
8062                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8063                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8064         },
8065 #endif
8066         { }     /* terminate */
8067 };
8068
8069 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8070         .name           = "cpu",
8071         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8072         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8073         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8074         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8075         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8076         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8077         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8078         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8079         .base_cftypes   = cpu_files,
8080         .early_init     = 1,
8081 };
8082
8083 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8084
8085 void dump_cpu_task(int cpu)
8086 {
8087         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8088         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8089 }