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