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