Merge branch 'sched/urgent' into sched/core, to pick up fixes before applying new...
[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 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         inode_lock(inode);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         inode_unlock(inode);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
604                 return;
605         resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
631                                 cpu = i;
632                                 goto unlock;
633                         }
634                 }
635         }
636
637         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
638                 cpu = housekeeping_any_cpu();
639 unlock:
640         rcu_read_unlock();
641         return cpu;
642 }
643 /*
644  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
645  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
646  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
647  * idle system the next event might even be infinite time into the
648  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
649  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
650  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
651  * wheel for the next timer event.
652  */
653 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
654 {
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656
657         if (cpu == smp_processor_id())
658                 return;
659
660         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
661                 smp_send_reschedule(cpu);
662         else
663                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
664 }
665
666 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
667 {
668         /*
669          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
670          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
671          * If needed we can still optimize that later with an
672          * empty IRQ.
673          */
674         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
675                 if (cpu != smp_processor_id() ||
676                     tick_nohz_tick_stopped())
677                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
678                 return true;
679         }
680
681         return false;
682 }
683
684 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
685 {
686         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
687                 wake_up_idle_cpu(cpu);
688 }
689
690 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
691 {
692         int cpu = smp_processor_id();
693
694         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
695                 return false;
696
697         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
698                 return true;
699
700         /*
701          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
702          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
703          */
704         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
705         return false;
706 }
707
708 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
709
710 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
711 {
712         return false;
713 }
714
715 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
716
717 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
718 bool sched_can_stop_tick(void)
719 {
720         /*
721          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
722          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
723          */
724         if (current->policy == SCHED_FIFO)
725                 return true;
726
727         /*
728          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
729          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
730          */
731         if (current->policy == SCHED_RR) {
732                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
733
734                 return list_is_singular(&rt_se->run_list);
735         }
736
737         /*
738          * More than one running task need preemption.
739          * nr_running update is assumed to be visible
740          * after IPI is sent from wakers.
741          */
742         if (this_rq()->nr_running > 1)
743                 return false;
744
745         return true;
746 }
747 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
748
749 void sched_avg_update(struct rq *rq)
750 {
751         s64 period = sched_avg_period();
752
753         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
754                 /*
755                  * Inline assembly required to prevent the compiler
756                  * optimising this loop into a divmod call.
757                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
758                  */
759                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
760                 rq->age_stamp += period;
761                 rq->rt_avg /= 2;
762         }
763 }
764
765 #endif /* CONFIG_SMP */
766
767 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
768                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
769 /*
770  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
771  * node and @up when leaving it for the final time.
772  *
773  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
774  */
775 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
776                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
777 {
778         struct task_group *parent, *child;
779         int ret;
780
781         parent = from;
782
783 down:
784         ret = (*down)(parent, data);
785         if (ret)
786                 goto out;
787         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
788                 parent = child;
789                 goto down;
790
791 up:
792                 continue;
793         }
794         ret = (*up)(parent, data);
795         if (ret || parent == from)
796                 goto out;
797
798         child = parent;
799         parent = parent->parent;
800         if (parent)
801                 goto up;
802 out:
803         return ret;
804 }
805
806 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
807 {
808         return 0;
809 }
810 #endif
811
812 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
813 {
814         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
815         struct load_weight *load = &p->se.load;
816
817         /*
818          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
819          */
820         if (idle_policy(p->policy)) {
821                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
822                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
823                 return;
824         }
825
826         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
827         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
828 }
829
830 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
831 {
832         update_rq_clock(rq);
833         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
834                 sched_info_queued(rq, p);
835         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
836 }
837
838 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
839 {
840         update_rq_clock(rq);
841         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
842                 sched_info_dequeued(rq, p);
843         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
844 }
845
846 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
847 {
848         if (task_contributes_to_load(p))
849                 rq->nr_uninterruptible--;
850
851         enqueue_task(rq, p, flags);
852 }
853
854 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
855 {
856         if (task_contributes_to_load(p))
857                 rq->nr_uninterruptible++;
858
859         dequeue_task(rq, p, flags);
860 }
861
862 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
863 {
864 /*
865  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
866  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
867  */
868 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
869         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
870 #endif
871 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
872         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
873
874         /*
875          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
876          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
877          * {soft,}irq region.
878          *
879          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
880          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
881          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
882          * monotonic.
883          *
884          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
885          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
886          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
887          * atomic ops.
888          */
889         if (irq_delta > delta)
890                 irq_delta = delta;
891
892         rq->prev_irq_time += irq_delta;
893         delta -= irq_delta;
894 #endif
895 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
896         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
897                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
898                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
899
900                 if (unlikely(steal > delta))
901                         steal = delta;
902
903                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
904                 delta -= steal;
905         }
906 #endif
907
908         rq->clock_task += delta;
909
910 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
911         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
912                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
913 #endif
914 }
915
916 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
917 {
918         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
919         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
920
921         if (stop) {
922                 /*
923                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
924                  * userspace knows about and won't get confused about.
925                  *
926                  * Also, it will make PI more or less work without too
927                  * much confusion -- but then, stop work should not
928                  * rely on PI working anyway.
929                  */
930                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
931
932                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
933         }
934
935         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
936
937         if (old_stop) {
938                 /*
939                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
940                  * it can die in pieces.
941                  */
942                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
943         }
944 }
945
946 /*
947  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
948  */
949 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
950 {
951         return p->static_prio;
952 }
953
954 /*
955  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
956  * without taking RT-inheritance into account. Might be
957  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
958  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
959  * estimator recalculates.
960  */
961 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
962 {
963         int prio;
964
965         if (task_has_dl_policy(p))
966                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
967         else if (task_has_rt_policy(p))
968                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
969         else
970                 prio = __normal_prio(p);
971         return prio;
972 }
973
974 /*
975  * Calculate the current priority, i.e. the priority
976  * taken into account by the scheduler. This value might
977  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
978  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
979  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
980  */
981 static int effective_prio(struct task_struct *p)
982 {
983         p->normal_prio = normal_prio(p);
984         /*
985          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
986          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
987          * to the normal priority:
988          */
989         if (!rt_prio(p->prio))
990                 return p->normal_prio;
991         return p->prio;
992 }
993
994 /**
995  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
996  * @p: the task in question.
997  *
998  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
999  */
1000 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1001 {
1002         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1007  * use the balance_callback list if you want balancing.
1008  *
1009  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1010  * balance_callback().
1011  */
1012 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1013                                        const struct sched_class *prev_class,
1014                                        int oldprio)
1015 {
1016         if (prev_class != p->sched_class) {
1017                 if (prev_class->switched_from)
1018                         prev_class->switched_from(rq, p);
1019
1020                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1021         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1022                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1023 }
1024
1025 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1026 {
1027         const struct sched_class *class;
1028
1029         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1030                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1031         } else {
1032                 for_each_class(class) {
1033                         if (class == rq->curr->sched_class)
1034                                 break;
1035                         if (class == p->sched_class) {
1036                                 resched_curr(rq);
1037                                 break;
1038                         }
1039                 }
1040         }
1041
1042         /*
1043          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1044          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1045          */
1046         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1047                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051 /*
1052  * This is how migration works:
1053  *
1054  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1055  *    stop_one_cpu().
1056  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1057  *    off the CPU)
1058  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1059  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1060  *    it and puts it into the right queue.
1061  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1062  *    is done.
1063  */
1064
1065 /*
1066  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1067  *
1068  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1069  */
1070 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1071 {
1072         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1073
1074         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1075         dequeue_task(rq, p, 0);
1076         set_task_cpu(p, new_cpu);
1077         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1078
1079         rq = cpu_rq(new_cpu);
1080
1081         raw_spin_lock(&rq->lock);
1082         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1083         enqueue_task(rq, p, 0);
1084         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1085         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1086
1087         return rq;
1088 }
1089
1090 struct migration_arg {
1091         struct task_struct *task;
1092         int dest_cpu;
1093 };
1094
1095 /*
1096  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1097  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1098  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1099  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1100  *
1101  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1102  * as the task is no longer on this CPU.
1103  */
1104 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1105 {
1106         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1107                 return rq;
1108
1109         /* Affinity changed (again). */
1110         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1111                 return rq;
1112
1113         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1114
1115         return rq;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1120  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1121  * 'pushing' onto another runqueue.
1122  */
1123 static int migration_cpu_stop(void *data)
1124 {
1125         struct migration_arg *arg = data;
1126         struct task_struct *p = arg->task;
1127         struct rq *rq = this_rq();
1128
1129         /*
1130          * The original target cpu might have gone down and we might
1131          * be on another cpu but it doesn't matter.
1132          */
1133         local_irq_disable();
1134         /*
1135          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1136          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1137          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1138          */
1139         sched_ttwu_pending();
1140
1141         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1142         raw_spin_lock(&rq->lock);
1143         /*
1144          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1145          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1146          * we're holding p->pi_lock.
1147          */
1148         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1149                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1150         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1151         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1152
1153         local_irq_enable();
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 /*
1158  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1159  * actually call this function.
1160  */
1161 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1162 {
1163         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1164         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1165 }
1166
1167 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1168 {
1169         struct rq *rq = task_rq(p);
1170         bool queued, running;
1171
1172         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1173
1174         queued = task_on_rq_queued(p);
1175         running = task_current(rq, p);
1176
1177         if (queued) {
1178                 /*
1179                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1180                  * holding rq->lock.
1181                  */
1182                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1183                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1184         }
1185         if (running)
1186                 put_prev_task(rq, p);
1187
1188         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1189
1190         if (running)
1191                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1192         if (queued)
1193                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1198  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1199  * is removed from the allowed bitmask.
1200  *
1201  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1202  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1203  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1204  */
1205 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1206                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1207 {
1208         unsigned long flags;
1209         struct rq *rq;
1210         unsigned int dest_cpu;
1211         int ret = 0;
1212
1213         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1214
1215         /*
1216          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1217          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1218          */
1219         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1220                 ret = -EINVAL;
1221                 goto out;
1222         }
1223
1224         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1225                 goto out;
1226
1227         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1228                 ret = -EINVAL;
1229                 goto out;
1230         }
1231
1232         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1233
1234         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1235         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1236                 goto out;
1237
1238         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1239         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1240                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1241                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1242                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1243                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1244                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1245                 return 0;
1246         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1247                 /*
1248                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1249                  * afterwards anyway.
1250                  */
1251                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1252                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1253                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1254         }
1255 out:
1256         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1257
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1262 {
1263         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1264 }
1265 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1266
1267 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1270         /*
1271          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1272          * ttwu() will sort out the placement.
1273          */
1274         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1275                         !p->on_rq);
1276
1277         /*
1278          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1279          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1280          * time relying on p->on_rq.
1281          */
1282         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1283                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1284                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1285
1286 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1287         /*
1288          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1289          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1290          *
1291          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1292          * see task_group().
1293          *
1294          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1295          * task_rq_lock().
1296          */
1297         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1298                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1299 #endif
1300 #endif
1301
1302         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1303
1304         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1305                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1306                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1307                 p->se.nr_migrations++;
1308                 perf_event_task_migrate(p);
1309         }
1310
1311         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1312 }
1313
1314 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1315 {
1316         if (task_on_rq_queued(p)) {
1317                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1318
1319                 src_rq = task_rq(p);
1320                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1321
1322                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1323                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1324                 set_task_cpu(p, cpu);
1325                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1326                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1327                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1328         } else {
1329                 /*
1330                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1331                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1332                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1333                  */
1334                 p->wake_cpu = cpu;
1335         }
1336 }
1337
1338 struct migration_swap_arg {
1339         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1340         int src_cpu, dst_cpu;
1341 };
1342
1343 static int migrate_swap_stop(void *data)
1344 {
1345         struct migration_swap_arg *arg = data;
1346         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1347         int ret = -EAGAIN;
1348
1349         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1350                 return -EAGAIN;
1351
1352         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1353         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1354
1355         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1356                         &arg->dst_task->pi_lock);
1357         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1358
1359         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1360                 goto unlock;
1361
1362         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1363                 goto unlock;
1364
1365         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1366                 goto unlock;
1367
1368         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1369                 goto unlock;
1370
1371         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1372         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1373
1374         ret = 0;
1375
1376 unlock:
1377         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1378         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1379         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1380
1381         return ret;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Cross migrate two tasks
1386  */
1387 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1388 {
1389         struct migration_swap_arg arg;
1390         int ret = -EINVAL;
1391
1392         arg = (struct migration_swap_arg){
1393                 .src_task = cur,
1394                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1395                 .dst_task = p,
1396                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1397         };
1398
1399         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1400                 goto out;
1401
1402         /*
1403          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1404          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1405          */
1406         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1407                 goto out;
1408
1409         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1410                 goto out;
1411
1412         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1413                 goto out;
1414
1415         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1416         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1417
1418 out:
1419         return ret;
1420 }
1421
1422 /*
1423  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1424  *
1425  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1426  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1427  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1428  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1429  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1430  * @p has remained unscheduled the whole time.
1431  *
1432  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1433  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1434  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1435  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1436  * waiting to become inactive.
1437  */
1438 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1439 {
1440         unsigned long flags;
1441         int running, queued;
1442         unsigned long ncsw;
1443         struct rq *rq;
1444
1445         for (;;) {
1446                 /*
1447                  * We do the initial early heuristics without holding
1448                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1449                  * the runqueue lock when things look like they will
1450                  * work out!
1451                  */
1452                 rq = task_rq(p);
1453
1454                 /*
1455                  * If the task is actively running on another CPU
1456                  * still, just relax and busy-wait without holding
1457                  * any locks.
1458                  *
1459                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1460                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1461                  * But we don't care, since "task_running()" will
1462                  * return false if the runqueue has changed and p
1463                  * is actually now running somewhere else!
1464                  */
1465                 while (task_running(rq, p)) {
1466                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1467                                 return 0;
1468                         cpu_relax();
1469                 }
1470
1471                 /*
1472                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1473                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1474                  * just go back and repeat.
1475                  */
1476                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1477                 trace_sched_wait_task(p);
1478                 running = task_running(rq, p);
1479                 queued = task_on_rq_queued(p);
1480                 ncsw = 0;
1481                 if (!match_state || p->state == match_state)
1482                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1483                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1484
1485                 /*
1486                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1487                  */
1488                 if (unlikely(!ncsw))
1489                         break;
1490
1491                 /*
1492                  * Was it really running after all now that we
1493                  * checked with the proper locks actually held?
1494                  *
1495                  * Oops. Go back and try again..
1496                  */
1497                 if (unlikely(running)) {
1498                         cpu_relax();
1499                         continue;
1500                 }
1501
1502                 /*
1503                  * It's not enough that it's not actively running,
1504                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1505                  * preempted!
1506                  *
1507                  * So if it was still runnable (but just not actively
1508                  * running right now), it's preempted, and we should
1509                  * yield - it could be a while.
1510                  */
1511                 if (unlikely(queued)) {
1512                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1513
1514                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1515                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1516                         continue;
1517                 }
1518
1519                 /*
1520                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1521                  * runnable, which means that it will never become
1522                  * running in the future either. We're all done!
1523                  */
1524                 break;
1525         }
1526
1527         return ncsw;
1528 }
1529
1530 /***
1531  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1532  * @p: the to-be-kicked thread
1533  *
1534  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1535  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1536  *
1537  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1538  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1539  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1540  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1541  * achieved as well.
1542  */
1543 void kick_process(struct task_struct *p)
1544 {
1545         int cpu;
1546
1547         preempt_disable();
1548         cpu = task_cpu(p);
1549         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1550                 smp_send_reschedule(cpu);
1551         preempt_enable();
1552 }
1553 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1554
1555 /*
1556  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1557  */
1558 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1559 {
1560         int nid = cpu_to_node(cpu);
1561         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1562         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1563         int dest_cpu;
1564
1565         /*
1566          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1567          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1568          * select the cpu on the other node.
1569          */
1570         if (nid != -1) {
1571                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1572
1573                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1574                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1575                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1576                                 continue;
1577                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1578                                 continue;
1579                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1580                                 return dest_cpu;
1581                 }
1582         }
1583
1584         for (;;) {
1585                 /* Any allowed, online CPU? */
1586                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1587                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1588                                 continue;
1589                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1590                                 continue;
1591                         goto out;
1592                 }
1593
1594                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1595                 switch (state) {
1596                 case cpuset:
1597                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1598                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1599                                 state = possible;
1600                                 break;
1601                         }
1602                         /* fall-through */
1603                 case possible:
1604                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1605                         state = fail;
1606                         break;
1607
1608                 case fail:
1609                         BUG();
1610                         break;
1611                 }
1612         }
1613
1614 out:
1615         if (state != cpuset) {
1616                 /*
1617                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1618                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1619                  * leave kernel.
1620                  */
1621                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1622                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1623                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1624                 }
1625         }
1626
1627         return dest_cpu;
1628 }
1629
1630 /*
1631  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1632  */
1633 static inline
1634 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1635 {
1636         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1637
1638         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1639                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1640
1641         /*
1642          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1643          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1644          * cpu.
1645          *
1646          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1647          *
1648          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1649          *   not worry about this generic constraint ]
1650          */
1651         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1652                      !cpu_online(cpu)))
1653                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1654
1655         return cpu;
1656 }
1657
1658 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1659 {
1660         s64 diff = sample - *avg;
1661         *avg += diff >> 3;
1662 }
1663
1664 #else
1665
1666 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1667                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1668 {
1669         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1670 }
1671
1672 #endif /* CONFIG_SMP */
1673
1674 static void
1675 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1676 {
1677 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1678         struct rq *rq = this_rq();
1679
1680 #ifdef CONFIG_SMP
1681         int this_cpu = smp_processor_id();
1682
1683         if (cpu == this_cpu) {
1684                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1685                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1686         } else {
1687                 struct sched_domain *sd;
1688
1689                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1690                 rcu_read_lock();
1691                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1692                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1693                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1694                                 break;
1695                         }
1696                 }
1697                 rcu_read_unlock();
1698         }
1699
1700         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1701                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1702
1703 #endif /* CONFIG_SMP */
1704
1705         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1706         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1707
1708         if (wake_flags & WF_SYNC)
1709                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1710
1711 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1712 }
1713
1714 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1715 {
1716         activate_task(rq, p, en_flags);
1717         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1718
1719         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1720         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1721                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1722 }
1723
1724 /*
1725  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1726  */
1727 static void
1728 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1729 {
1730         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1731         p->state = TASK_RUNNING;
1732         trace_sched_wakeup(p);
1733
1734 #ifdef CONFIG_SMP
1735         if (p->sched_class->task_woken) {
1736                 /*
1737                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1738                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1739                  */
1740                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1741                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1742                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1743         }
1744
1745         if (rq->idle_stamp) {
1746                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1747                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1748
1749                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1750
1751                 if (rq->avg_idle > max)
1752                         rq->avg_idle = max;
1753
1754                 rq->idle_stamp = 0;
1755         }
1756 #endif
1757 }
1758
1759 static void
1760 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1761 {
1762         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1763
1764 #ifdef CONFIG_SMP
1765         if (p->sched_contributes_to_load)
1766                 rq->nr_uninterruptible--;
1767 #endif
1768
1769         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1770         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1771 }
1772
1773 /*
1774  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1775  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1776  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1777  * the task is still ->on_rq.
1778  */
1779 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1780 {
1781         struct rq *rq;
1782         int ret = 0;
1783
1784         rq = __task_rq_lock(p);
1785         if (task_on_rq_queued(p)) {
1786                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1787                 update_rq_clock(rq);
1788                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1789                 ret = 1;
1790         }
1791         __task_rq_unlock(rq);
1792
1793         return ret;
1794 }
1795
1796 #ifdef CONFIG_SMP
1797 void sched_ttwu_pending(void)
1798 {
1799         struct rq *rq = this_rq();
1800         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1801         struct task_struct *p;
1802         unsigned long flags;
1803
1804         if (!llist)
1805                 return;
1806
1807         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1808         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1809
1810         while (llist) {
1811                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1812                 llist = llist_next(llist);
1813                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1814         }
1815
1816         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1817         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1818 }
1819
1820 void scheduler_ipi(void)
1821 {
1822         /*
1823          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1824          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1825          * this IPI.
1826          */
1827         preempt_fold_need_resched();
1828
1829         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1830                 return;
1831
1832         /*
1833          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1834          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1835          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1836          * we do call them.
1837          *
1838          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1839          * properly.
1840          *
1841          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1842          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1843          * somewhat pessimize the simple resched case.
1844          */
1845         irq_enter();
1846         sched_ttwu_pending();
1847
1848         /*
1849          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1850          */
1851         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1852                 this_rq()->idle_balance = 1;
1853                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1854         }
1855         irq_exit();
1856 }
1857
1858 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1859 {
1860         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1861
1862         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1863                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1864                         smp_send_reschedule(cpu);
1865                 else
1866                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1867         }
1868 }
1869
1870 void wake_up_if_idle(int cpu)
1871 {
1872         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1873         unsigned long flags;
1874
1875         rcu_read_lock();
1876
1877         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1878                 goto out;
1879
1880         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1881                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1882         } else {
1883                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1884                 if (is_idle_task(rq->curr))
1885                         smp_send_reschedule(cpu);
1886                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1887                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1888         }
1889
1890 out:
1891         rcu_read_unlock();
1892 }
1893
1894 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1895 {
1896         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1897 }
1898 #endif /* CONFIG_SMP */
1899
1900 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1901 {
1902         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1903
1904 #if defined(CONFIG_SMP)
1905         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1906                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1907                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1908                 return;
1909         }
1910 #endif
1911
1912         raw_spin_lock(&rq->lock);
1913         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1914         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1915         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1916         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1917 }
1918
1919 /*
1920  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1921  *
1922  *  MIGRATION
1923  *
1924  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1925  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1926  * execution on its new cpu [c1].
1927  *
1928  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1929  *
1930  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1931  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1932  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1933  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1934  *
1935  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1936  * Note: we only require RCpc transitivity.
1937  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1938  *
1939  * Example:
1940  *
1941  *   CPU0            CPU1            CPU2
1942  *
1943  *   LOCK rq(0)->lock
1944  *   sched-out X
1945  *   sched-in Y
1946  *   UNLOCK rq(0)->lock
1947  *
1948  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1949  *                                   dequeue X
1950  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1951  *
1952  *                                   LOCK rq(1)->lock
1953  *                                   enqueue X
1954  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1955  *
1956  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1957  *                   sched-out Z
1958  *                   sched-in X
1959  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1960  *
1961  *
1962  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1963  *
1964  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1965  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1966  * chain to provide order. Instead we do:
1967  *
1968  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1969  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1970  *
1971  * Example:
1972  *
1973  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1974  *
1975  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1976  *   dequeue X
1977  *   sched-out X
1978  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1979  *
1980  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1981  *                    X->state = WAKING
1982  *                    set_task_cpu(X,2)
1983  *
1984  *                    LOCK rq(2)->lock
1985  *                    enqueue X
1986  *                    X->state = RUNNING
1987  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1988  *
1989  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1990  *                                          sched-out Z
1991  *                                          sched-in X
1992  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1993  *
1994  *                    UNLOCK X->pi_lock
1995  *   UNLOCK rq(0)->lock
1996  *
1997  *
1998  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1999  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
2000  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
2001  * its wakeup.
2002  *
2003  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
2004  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
2005  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
2006  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
2007  *
2008  */
2009
2010 /**
2011  * try_to_wake_up - wake up a thread
2012  * @p: the thread to be awakened
2013  * @state: the mask of task states that can be woken
2014  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2015  *
2016  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2017  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2018  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2019  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2020  * runnable without the overhead of this.
2021  *
2022  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
2023  * or @state didn't match @p's state.
2024  */
2025 static int
2026 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2027 {
2028         unsigned long flags;
2029         int cpu, success = 0;
2030
2031         /*
2032          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2033          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2034          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2035          * set_current_state() the waiting thread does.
2036          */
2037         smp_mb__before_spinlock();
2038         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2039         if (!(p->state & state))
2040                 goto out;
2041
2042         trace_sched_waking(p);
2043
2044         success = 1; /* we're going to change ->state */
2045         cpu = task_cpu(p);
2046
2047         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2048                 goto stat;
2049
2050 #ifdef CONFIG_SMP
2051         /*
2052          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2053          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2054          *
2055          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2056          * from the runqueue.
2057          *
2058          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2059          *      UNLOCK rq->lock
2060          *                      RMB
2061          *      LOCK   rq->lock
2062          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2063          *
2064          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2065          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2066          * task, the second putting it to sleep.
2067          */
2068         smp_rmb();
2069
2070         /*
2071          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2072          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2073          *
2074          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2075          *
2076          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2077          * their previous state and preserve Program Order.
2078          */
2079         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
2080
2081         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2082         p->state = TASK_WAKING;
2083
2084         if (p->sched_class->task_waking)
2085                 p->sched_class->task_waking(p);
2086
2087         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2088         if (task_cpu(p) != cpu) {
2089                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2090                 set_task_cpu(p, cpu);
2091         }
2092 #endif /* CONFIG_SMP */
2093
2094         ttwu_queue(p, cpu);
2095 stat:
2096         if (schedstat_enabled())
2097                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2098 out:
2099         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2100
2101         return success;
2102 }
2103
2104 /**
2105  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2106  * @p: the thread to be awakened
2107  *
2108  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2109  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2110  * the current task.
2111  */
2112 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2113 {
2114         struct rq *rq = task_rq(p);
2115
2116         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2117             WARN_ON_ONCE(p == current))
2118                 return;
2119
2120         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2121
2122         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2123                 /*
2124                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2125                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2126                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2127                  * not yet picked a replacement task.
2128                  */
2129                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2130                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2131                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2132                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2133                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2134         }
2135
2136         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2137                 goto out;
2138
2139         trace_sched_waking(p);
2140
2141         if (!task_on_rq_queued(p))
2142                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2143
2144         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2145         if (schedstat_enabled())
2146                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2147 out:
2148         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2149 }
2150
2151 /**
2152  * wake_up_process - Wake up a specific process
2153  * @p: The process to be woken up.
2154  *
2155  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2156  * processes.
2157  *
2158  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2159  *
2160  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2161  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2162  */
2163 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2164 {
2165         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2166 }
2167 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2168
2169 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2170 {
2171         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2172 }
2173
2174 /*
2175  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2176  */
2177 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2178 {
2179         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2180
2181         dl_se->dl_runtime = 0;
2182         dl_se->dl_deadline = 0;
2183         dl_se->dl_period = 0;
2184         dl_se->flags = 0;
2185         dl_se->dl_bw = 0;
2186
2187         dl_se->dl_throttled = 0;
2188         dl_se->dl_new = 1;
2189         dl_se->dl_yielded = 0;
2190 }
2191
2192 /*
2193  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2194  * p is forked by current.
2195  *
2196  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2197  */
2198 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2199 {
2200         p->on_rq                        = 0;
2201
2202         p->se.on_rq                     = 0;
2203         p->se.exec_start                = 0;
2204         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2205         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2206         p->se.nr_migrations             = 0;
2207         p->se.vruntime                  = 0;
2208         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2209
2210 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2211         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2212 #endif
2213
2214 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2215         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2216         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2217 #endif
2218
2219         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2220         init_dl_task_timer(&p->dl);
2221         __dl_clear_params(p);
2222
2223         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2224
2225 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2226         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2227 #endif
2228
2229 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2230         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2231                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2232                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2233         }
2234
2235         if (clone_flags & CLONE_VM)
2236                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2237         else
2238                 p->numa_preferred_nid = -1;
2239
2240         p->node_stamp = 0ULL;
2241         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2242         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2243         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2244         p->numa_faults = NULL;
2245         p->last_task_numa_placement = 0;
2246         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2247
2248         p->numa_group = NULL;
2249 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2250 }
2251
2252 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2253
2254 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2255
2256 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2257 {
2258         if (enabled)
2259                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2260         else
2261                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2262 }
2263
2264 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2265 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2266                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2267 {
2268         struct ctl_table t;
2269         int err;
2270         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2271
2272         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2273                 return -EPERM;
2274
2275         t = *table;
2276         t.data = &state;
2277         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2278         if (err < 0)
2279                 return err;
2280         if (write)
2281                 set_numabalancing_state(state);
2282         return err;
2283 }
2284 #endif
2285 #endif
2286
2287 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2288
2289 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2290 static void set_schedstats(bool enabled)
2291 {
2292         if (enabled)
2293                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2294         else
2295                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2296 }
2297
2298 void force_schedstat_enabled(void)
2299 {
2300         if (!schedstat_enabled()) {
2301                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2302                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2303         }
2304 }
2305
2306 static int __init setup_schedstats(char *str)
2307 {
2308         int ret = 0;
2309         if (!str)
2310                 goto out;
2311
2312         if (!strcmp(str, "enable")) {
2313                 set_schedstats(true);
2314                 ret = 1;
2315         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2316                 set_schedstats(false);
2317                 ret = 1;
2318         }
2319 out:
2320         if (!ret)
2321                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2322
2323         return ret;
2324 }
2325 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2326
2327 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2328 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2329                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2330 {
2331         struct ctl_table t;
2332         int err;
2333         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2334
2335         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2336                 return -EPERM;
2337
2338         t = *table;
2339         t.data = &state;
2340         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2341         if (err < 0)
2342                 return err;
2343         if (write)
2344                 set_schedstats(state);
2345         return err;
2346 }
2347 #endif
2348 #endif
2349
2350 /*
2351  * fork()/clone()-time setup:
2352  */
2353 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2354 {
2355         unsigned long flags;
2356         int cpu = get_cpu();
2357
2358         __sched_fork(clone_flags, p);
2359         /*
2360          * We mark the process as running here. This guarantees that
2361          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2362          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2363          */
2364         p->state = TASK_RUNNING;
2365
2366         /*
2367          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2368          */
2369         p->prio = current->normal_prio;
2370
2371         /*
2372          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2373          */
2374         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2375                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2376                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2377                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2378                         p->rt_priority = 0;
2379                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2380                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2381
2382                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2383                 set_load_weight(p);
2384
2385                 /*
2386                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2387                  * fulfilled its duty:
2388                  */
2389                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2390         }
2391
2392         if (dl_prio(p->prio)) {
2393                 put_cpu();
2394                 return -EAGAIN;
2395         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2396                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2397         } else {
2398                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2399         }
2400
2401         if (p->sched_class->task_fork)
2402                 p->sched_class->task_fork(p);
2403
2404         /*
2405          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2406          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2407          * is ran before sched_fork().
2408          *
2409          * Silence PROVE_RCU.
2410          */
2411         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2412         set_task_cpu(p, cpu);
2413         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2414
2415 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2416         if (likely(sched_info_on()))
2417                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2418 #endif
2419 #if defined(CONFIG_SMP)
2420         p->on_cpu = 0;
2421 #endif
2422         init_task_preempt_count(p);
2423 #ifdef CONFIG_SMP
2424         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2425         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2426 #endif
2427
2428         put_cpu();
2429         return 0;
2430 }
2431
2432 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2433 {
2434         if (runtime == RUNTIME_INF)
2435                 return 1ULL << 20;
2436
2437         /*
2438          * Doing this here saves a lot of checks in all
2439          * the calling paths, and returning zero seems
2440          * safe for them anyway.
2441          */
2442         if (period == 0)
2443                 return 0;
2444
2445         return div64_u64(runtime << 20, period);
2446 }
2447
2448 #ifdef CONFIG_SMP
2449 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2450 {
2451         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2452                          "sched RCU must be held");
2453         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2454 }
2455
2456 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2457 {
2458         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2459         int cpus = 0;
2460
2461         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2462                          "sched RCU must be held");
2463         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2464                 cpus++;
2465
2466         return cpus;
2467 }
2468 #else
2469 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2470 {
2471         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2472 }
2473
2474 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2475 {
2476         return 1;
2477 }
2478 #endif
2479
2480 /*
2481  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2482  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2483  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2484  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2485  *
2486  * This function is called while holding p's rq->lock.
2487  *
2488  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2489  * __setparam_dl().
2490  */
2491 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2492                        const struct sched_attr *attr)
2493 {
2494
2495         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2496         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2497         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2498         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2499         int cpus, err = -1;
2500
2501         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2502                 return 0;
2503
2504         /*
2505          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2506          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2507          * allocated bandwidth of the container.
2508          */
2509         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2510         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2511         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2512             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2513                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2514                 err = 0;
2515         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2516                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2517                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2518                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2519                 err = 0;
2520         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2521                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2522                 err = 0;
2523         }
2524         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2525
2526         return err;
2527 }
2528
2529 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2530
2531 /*
2532  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2533  *
2534  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2535  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2536  * on the runqueue and wakes it.
2537  */
2538 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2539 {
2540         unsigned long flags;
2541         struct rq *rq;
2542
2543         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2544         /* Initialize new task's runnable average */
2545         init_entity_runnable_average(&p->se);
2546 #ifdef CONFIG_SMP
2547         /*
2548          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2549          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2550          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2551          */
2552         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2553 #endif
2554
2555         rq = __task_rq_lock(p);
2556         activate_task(rq, p, 0);
2557         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2558         trace_sched_wakeup_new(p);
2559         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2560 #ifdef CONFIG_SMP
2561         if (p->sched_class->task_woken) {
2562                 /*
2563                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2564                  * drop it.
2565                  */
2566                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2567                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2568                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2569         }
2570 #endif
2571         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2572 }
2573
2574 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2575
2576 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2577
2578 void preempt_notifier_inc(void)
2579 {
2580         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2581 }
2582 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2583
2584 void preempt_notifier_dec(void)
2585 {
2586         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2587 }
2588 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2589
2590 /**
2591  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2592  * @notifier: notifier struct to register
2593  */
2594 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2595 {
2596         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2597                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2598
2599         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2600 }
2601 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2602
2603 /**
2604  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2605  * @notifier: notifier struct to unregister
2606  *
2607  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2608  */
2609 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2610 {
2611         hlist_del(&notifier->link);
2612 }
2613 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2614
2615 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2616 {
2617         struct preempt_notifier *notifier;
2618
2619         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2620                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2621 }
2622
2623 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2624 {
2625         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2626                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2627 }
2628
2629 static void
2630 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2631                                    struct task_struct *next)
2632 {
2633         struct preempt_notifier *notifier;
2634
2635         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2636                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2637 }
2638
2639 static __always_inline void
2640 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2641                                  struct task_struct *next)
2642 {
2643         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2644                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2645 }
2646
2647 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2648
2649 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2650 {
2651 }
2652
2653 static inline void
2654 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2655                                  struct task_struct *next)
2656 {
2657 }
2658
2659 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2660
2661 /**
2662  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2663  * @rq: the runqueue preparing to switch
2664  * @prev: the current task that is being switched out
2665  * @next: the task we are going to switch to.
2666  *
2667  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2668  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2669  * switch.
2670  *
2671  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2672  * hooks.
2673  */
2674 static inline void
2675 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2676                     struct task_struct *next)
2677 {
2678         sched_info_switch(rq, prev, next);
2679         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2680         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2681         prepare_lock_switch(rq, next);
2682         prepare_arch_switch(next);
2683 }
2684
2685 /**
2686  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2687  * @prev: the thread we just switched away from.
2688  *
2689  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2690  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2691  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2692  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2693  *
2694  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2695  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2696  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2697  * details.)
2698  *
2699  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2700  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2701  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2702  * because prev may have moved to another CPU.
2703  */
2704 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2705         __releases(rq->lock)
2706 {
2707         struct rq *rq = this_rq();
2708         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2709         long prev_state;
2710
2711         /*
2712          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2713          * because it left us after:
2714          *
2715          *      schedule()
2716          *        preempt_disable();                    // 1
2717          *        __schedule()
2718          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2719          *
2720          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2721          */
2722         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2723                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2724                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2725                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2726
2727         rq->prev_mm = NULL;
2728
2729         /*
2730          * A task struct has one reference for the use as "current".
2731          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2732          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2733          * the scheduled task must drop that reference.
2734          *
2735          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2736          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2737          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2738          * transition, resulting in a double drop.
2739          */
2740         prev_state = prev->state;
2741         vtime_task_switch(prev);
2742         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2743         finish_lock_switch(rq, prev);
2744         finish_arch_post_lock_switch();
2745
2746         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2747         if (mm)
2748                 mmdrop(mm);
2749         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2750                 if (prev->sched_class->task_dead)
2751                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2752
2753                 /*
2754                  * Remove function-return probe instances associated with this
2755                  * task and put them back on the free list.
2756                  */
2757                 kprobe_flush_task(prev);
2758                 put_task_struct(prev);
2759         }
2760
2761         tick_nohz_task_switch();
2762         return rq;
2763 }
2764
2765 #ifdef CONFIG_SMP
2766
2767 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2768 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2769 {
2770         struct callback_head *head, *next;
2771         void (*func)(struct rq *rq);
2772         unsigned long flags;
2773
2774         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2775         head = rq->balance_callback;
2776         rq->balance_callback = NULL;
2777         while (head) {
2778                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2779                 next = head->next;
2780                 head->next = NULL;
2781                 head = next;
2782
2783                 func(rq);
2784         }
2785         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2786 }
2787
2788 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2789 {
2790         if (unlikely(rq->balance_callback))
2791                 __balance_callback(rq);
2792 }
2793
2794 #else
2795
2796 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2797 {
2798 }
2799
2800 #endif
2801
2802 /**
2803  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2804  * @prev: the thread we just switched away from.
2805  */
2806 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2807         __releases(rq->lock)
2808 {
2809         struct rq *rq;
2810
2811         /*
2812          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2813          * finish_task_switch() for details.
2814          *
2815          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2816          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2817          * PREEMPT_COUNT kernels).
2818          */
2819
2820         rq = finish_task_switch(prev);
2821         balance_callback(rq);
2822         preempt_enable();
2823
2824         if (current->set_child_tid)
2825                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2826 }
2827
2828 /*
2829  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2830  */
2831 static inline struct rq *
2832 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2833                struct task_struct *next)
2834 {
2835         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2836
2837         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2838
2839         mm = next->mm;
2840         oldmm = prev->active_mm;
2841         /*
2842          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2843          * combine the page table reload and the switch backend into
2844          * one hypercall.
2845          */
2846         arch_start_context_switch(prev);
2847
2848         if (!mm) {
2849                 next->active_mm = oldmm;
2850                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2851                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2852         } else
2853                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2854
2855         if (!prev->mm) {
2856                 prev->active_mm = NULL;
2857                 rq->prev_mm = oldmm;
2858         }
2859         /*
2860          * Since the runqueue lock will be released by the next
2861          * task (which is an invalid locking op but in the case
2862          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2863          * do an early lockdep release here:
2864          */
2865         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2866         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2867
2868         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2869         switch_to(prev, next, prev);
2870         barrier();
2871
2872         return finish_task_switch(prev);
2873 }
2874
2875 /*
2876  * nr_running and nr_context_switches:
2877  *
2878  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2879  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2880  */
2881 unsigned long nr_running(void)
2882 {
2883         unsigned long i, sum = 0;
2884
2885         for_each_online_cpu(i)
2886                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2887
2888         return sum;
2889 }
2890
2891 /*
2892  * Check if only the current task is running on the cpu.
2893  *
2894  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2895  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2896  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2897  *
2898  * - from a non-preemptable section (of course)
2899  *
2900  * - from a thread that is bound to a single CPU
2901  *
2902  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2903  */
2904 bool single_task_running(void)
2905 {
2906         return raw_rq()->nr_running == 1;
2907 }
2908 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2909
2910 unsigned long long nr_context_switches(void)
2911 {
2912         int i;
2913         unsigned long long sum = 0;
2914
2915         for_each_possible_cpu(i)
2916                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2917
2918         return sum;
2919 }
2920
2921 unsigned long nr_iowait(void)
2922 {
2923         unsigned long i, sum = 0;
2924
2925         for_each_possible_cpu(i)
2926                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2927
2928         return sum;
2929 }
2930
2931 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2932 {
2933         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2934         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2935 }
2936
2937 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2938 {
2939         struct rq *rq = this_rq();
2940         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2941         *load = rq->load.weight;
2942 }
2943
2944 #ifdef CONFIG_SMP
2945
2946 /*
2947  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2948  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2949  */
2950 void sched_exec(void)
2951 {
2952         struct task_struct *p = current;
2953         unsigned long flags;
2954         int dest_cpu;
2955
2956         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2957         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2958         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2959                 goto unlock;
2960
2961         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2962                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2963
2964                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2965                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2966                 return;
2967         }
2968 unlock:
2969         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2970 }
2971
2972 #endif
2973
2974 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2975 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2976
2977 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2978 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2979
2980 /*
2981  * Return accounted runtime for the task.
2982  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2983  * pending runtime that have not been accounted yet.
2984  */
2985 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2986 {
2987         unsigned long flags;
2988         struct rq *rq;
2989         u64 ns;
2990
2991 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2992         /*
2993          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2994          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2995          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2996          *
2997          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2998          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2999          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3000          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3001          * been accounted, so we're correct here as well.
3002          */
3003         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3004                 return p->se.sum_exec_runtime;
3005 #endif
3006
3007         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3008         /*
3009          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3010          * project cycles that may never be accounted to this
3011          * thread, breaking clock_gettime().
3012          */
3013         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3014                 update_rq_clock(rq);
3015                 p->sched_class->update_curr(rq);
3016         }
3017         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3018         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3019
3020         return ns;
3021 }
3022
3023 /*
3024  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3025  * We call it with interrupts disabled.
3026  */
3027 void scheduler_tick(void)
3028 {
3029         int cpu = smp_processor_id();
3030         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3031         struct task_struct *curr = rq->curr;
3032
3033         sched_clock_tick();
3034
3035         raw_spin_lock(&rq->lock);
3036         update_rq_clock(rq);
3037         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3038         update_cpu_load_active(rq);
3039         calc_global_load_tick(rq);
3040         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3041
3042         perf_event_task_tick();
3043
3044 #ifdef CONFIG_SMP
3045         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3046         trigger_load_balance(rq);
3047 #endif
3048         rq_last_tick_reset(rq);
3049 }
3050
3051 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3052 /**
3053  * scheduler_tick_max_deferment
3054  *
3055  * Keep at least one tick per second when a single
3056  * active task is running because the scheduler doesn't
3057  * yet completely support full dynticks environment.
3058  *
3059  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3060  * balancing, etc... continue to move forward, even
3061  * with a very low granularity.
3062  *
3063  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3064  */
3065 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3066 {
3067         struct rq *rq = this_rq();
3068         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3069
3070         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3071
3072         if (time_before_eq(next, now))
3073                 return 0;
3074
3075         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3076 }
3077 #endif
3078
3079 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3080 {
3081         if (in_lock_functions(addr)) {
3082                 addr = CALLER_ADDR2;
3083                 if (in_lock_functions(addr))
3084                         addr = CALLER_ADDR3;
3085         }
3086         return addr;
3087 }
3088
3089 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3090                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3091
3092 void preempt_count_add(int val)
3093 {
3094 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3095         /*
3096          * Underflow?
3097          */
3098         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3099                 return;
3100 #endif
3101         __preempt_count_add(val);
3102 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3103         /*
3104          * Spinlock count overflowing soon?
3105          */
3106         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3107                                 PREEMPT_MASK - 10);
3108 #endif
3109         if (preempt_count() == val) {
3110                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
3111 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3112                 current->preempt_disable_ip = ip;
3113 #endif
3114                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3115         }
3116 }
3117 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3118 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3119
3120 void preempt_count_sub(int val)
3121 {
3122 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3123         /*
3124          * Underflow?
3125          */
3126         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3127                 return;
3128         /*
3129          * Is the spinlock portion underflowing?
3130          */
3131         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3132                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3133                 return;
3134 #endif
3135
3136         if (preempt_count() == val)
3137                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3138         __preempt_count_sub(val);
3139 }
3140 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3141 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3142
3143 #endif
3144
3145 /*
3146  * Print scheduling while atomic bug:
3147  */
3148 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3149 {
3150         if (oops_in_progress)
3151                 return;
3152
3153         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3154                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3155
3156         debug_show_held_locks(prev);
3157         print_modules();
3158         if (irqs_disabled())
3159                 print_irqtrace_events(prev);
3160 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3161         if (in_atomic_preempt_off()) {
3162                 pr_err("Preemption disabled at:");
3163                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3164                 pr_cont("\n");
3165         }
3166 #endif
3167         dump_stack();
3168         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3169 }
3170
3171 /*
3172  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3173  */
3174 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3175 {
3176 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3177         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3178 #endif
3179
3180         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3181                 __schedule_bug(prev);
3182                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3183         }
3184         rcu_sleep_check();
3185
3186         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3187
3188         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3189 }
3190
3191 /*
3192  * Pick up the highest-prio task:
3193  */
3194 static inline struct task_struct *
3195 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3196 {
3197         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3198         struct task_struct *p;
3199
3200         /*
3201          * Optimization: we know that if all tasks are in
3202          * the fair class we can call that function directly:
3203          */
3204         if (likely(prev->sched_class == class &&
3205                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3206                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3207                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3208                         goto again;
3209
3210                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3211                 if (unlikely(!p))
3212                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3213
3214                 return p;
3215         }
3216
3217 again:
3218         for_each_class(class) {
3219                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3220                 if (p) {
3221                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3222                                 goto again;
3223                         return p;
3224                 }
3225         }
3226
3227         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3228 }
3229
3230 /*
3231  * __schedule() is the main scheduler function.
3232  *
3233  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3234  *
3235  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3236  *
3237  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3238  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3239  *
3240  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3241  *      interrupt handler scheduler_tick().
3242  *
3243  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3244  *      task to the run-queue and that's it.
3245  *
3246  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3247  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3248  *      called on the nearest possible occasion:
3249  *
3250  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3251  *
3252  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3253  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3254  *           spin_unlock()!)
3255  *
3256  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3257  *           preemptible context
3258  *
3259  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3260  *         then at the next:
3261  *
3262  *          - cond_resched() call
3263  *          - explicit schedule() call
3264  *          - return from syscall or exception to user-space
3265  *          - return from interrupt-handler to user-space
3266  *
3267  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3268  */
3269 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3270 {
3271         struct task_struct *prev, *next;
3272         unsigned long *switch_count;
3273         struct rq *rq;
3274         int cpu;
3275
3276         cpu = smp_processor_id();
3277         rq = cpu_rq(cpu);
3278         prev = rq->curr;
3279
3280         /*
3281          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3282          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3283          * inconsistent (higher) preempt count.
3284          *
3285          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3286          * about this.
3287          */
3288         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3289                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3290
3291         schedule_debug(prev);
3292
3293         if (sched_feat(HRTICK))
3294                 hrtick_clear(rq);
3295
3296         local_irq_disable();
3297         rcu_note_context_switch();
3298
3299         /*
3300          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3301          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3302          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3303          */
3304         smp_mb__before_spinlock();
3305         raw_spin_lock(&rq->lock);
3306         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3307
3308         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3309
3310         switch_count = &prev->nivcsw;
3311         if (!preempt && prev->state) {
3312                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3313                         prev->state = TASK_RUNNING;
3314                 } else {
3315                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3316                         prev->on_rq = 0;
3317
3318                         /*
3319                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3320                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3321                          * concurrency.
3322                          */
3323                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3324                                 struct task_struct *to_wakeup;
3325
3326                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3327                                 if (to_wakeup)
3328                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3329                         }
3330                 }
3331                 switch_count = &prev->nvcsw;
3332         }
3333
3334         if (task_on_rq_queued(prev))
3335                 update_rq_clock(rq);
3336
3337         next = pick_next_task(rq, prev);
3338         clear_tsk_need_resched(prev);
3339         clear_preempt_need_resched();
3340         rq->clock_skip_update = 0;
3341
3342         if (likely(prev != next)) {
3343                 rq->nr_switches++;
3344                 rq->curr = next;
3345                 ++*switch_count;
3346
3347                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3348                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3349         } else {
3350                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3351                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3352         }
3353
3354         balance_callback(rq);
3355 }
3356
3357 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3358 {
3359         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3360                 return;
3361         /*
3362          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3363          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3364          */
3365         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3366                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3367 }
3368
3369 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3370 {
3371         struct task_struct *tsk = current;
3372
3373         sched_submit_work(tsk);
3374         do {
3375                 preempt_disable();
3376                 __schedule(false);
3377                 sched_preempt_enable_no_resched();
3378         } while (need_resched());
3379 }
3380 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3381
3382 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3383 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3384 {
3385         /*
3386          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3387          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3388          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3389          * we find a better solution.
3390          *
3391          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3392          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3393          * too frequently to make sense yet.
3394          */
3395         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3396         schedule();
3397         exception_exit(prev_state);
3398 }
3399 #endif
3400
3401 /**
3402  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3403  *
3404  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3405  */
3406 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3407 {
3408         sched_preempt_enable_no_resched();
3409         schedule();
3410         preempt_disable();
3411 }
3412
3413 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3414 {
3415         do {
3416                 preempt_disable_notrace();
3417                 __schedule(true);
3418                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3419
3420                 /*
3421                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3422                  * between schedule and now.
3423                  */
3424         } while (need_resched());
3425 }
3426
3427 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3428 /*
3429  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3430  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3431  * occur there and call schedule directly.
3432  */
3433 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3434 {
3435         /*
3436          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3437          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3438          */
3439         if (likely(!preemptible()))
3440                 return;
3441
3442         preempt_schedule_common();
3443 }
3444 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3445 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3446
3447 /**
3448  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3449  *
3450  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3451  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3452  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3453  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3454  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3455  * to be called when the system is still in usermode.
3456  *
3457  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3458  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3459  * calling the scheduler.
3460  */
3461 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3462 {
3463         enum ctx_state prev_ctx;
3464
3465         if (likely(!preemptible()))
3466                 return;
3467
3468         do {
3469                 preempt_disable_notrace();
3470                 /*
3471                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3472                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3473                  * an infinite recursion.
3474                  */
3475                 prev_ctx = exception_enter();
3476                 __schedule(true);
3477                 exception_exit(prev_ctx);
3478
3479                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3480         } while (need_resched());
3481 }
3482 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3483
3484 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3485
3486 /*
3487  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3488  * off of irq context.
3489  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3490  * protect us against recursive calling from irq.
3491  */
3492 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3493 {
3494         enum ctx_state prev_state;
3495
3496         /* Catch callers which need to be fixed */
3497         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3498
3499         prev_state = exception_enter();
3500
3501         do {
3502                 preempt_disable();
3503                 local_irq_enable();
3504                 __schedule(true);
3505                 local_irq_disable();
3506                 sched_preempt_enable_no_resched();
3507         } while (need_resched());
3508
3509         exception_exit(prev_state);
3510 }
3511
3512 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3513                           void *key)
3514 {
3515         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3516 }
3517 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3518
3519 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3520
3521 /*
3522  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3523  * @p: task
3524  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3525  *
3526  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3527  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3528  *
3529  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3530  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3531  */
3532 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3533 {
3534         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3535         struct rq *rq;
3536         const struct sched_class *prev_class;
3537
3538         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3539
3540         rq = __task_rq_lock(p);
3541
3542         /*
3543          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3544          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3545          *
3546          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3547          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3548          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3549          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3550          * with interrupts disabled and will complete the lock
3551          * protected section without being interrupted. So there is no
3552          * real need to boost.
3553          */
3554         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3555                 WARN_ON(p != rq->curr);
3556                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3557                 goto out_unlock;
3558         }
3559
3560         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3561         oldprio = p->prio;
3562         prev_class = p->sched_class;
3563         queued = task_on_rq_queued(p);
3564         running = task_current(rq, p);
3565         if (queued)
3566                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3567         if (running)
3568                 put_prev_task(rq, p);
3569
3570         /*
3571          * Boosting condition are:
3572          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3573          *      --> -dl task blocks on mutex A
3574          *
3575          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3576          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3577          *          running task
3578          */
3579         if (dl_prio(prio)) {
3580                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3581                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3582                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3583                         p->dl.dl_boosted = 1;
3584                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3585                 } else
3586                         p->dl.dl_boosted = 0;
3587                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3588         } else if (rt_prio(prio)) {
3589                 if (dl_prio(oldprio))
3590                         p->dl.dl_boosted = 0;
3591                 if (oldprio < prio)
3592                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3593                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3594         } else {
3595                 if (dl_prio(oldprio))
3596                         p->dl.dl_boosted = 0;
3597                 if (rt_prio(oldprio))
3598                         p->rt.timeout = 0;
3599                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3600         }
3601
3602         p->prio = prio;
3603
3604         if (running)
3605                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3606         if (queued)
3607                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3608
3609         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3610 out_unlock:
3611         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3612         __task_rq_unlock(rq);
3613
3614         balance_callback(rq);
3615         preempt_enable();
3616 }
3617 #endif
3618
3619 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3620 {
3621         int old_prio, delta, queued;
3622         unsigned long flags;
3623         struct rq *rq;
3624
3625         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3626                 return;
3627         /*
3628          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3629          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3630          */
3631         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3632         /*
3633          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3634          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3635          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3636          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3637          */
3638         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3639                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3640                 goto out_unlock;
3641         }
3642         queued = task_on_rq_queued(p);
3643         if (queued)
3644                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3645
3646         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3647         set_load_weight(p);
3648         old_prio = p->prio;
3649         p->prio = effective_prio(p);
3650         delta = p->prio - old_prio;
3651
3652         if (queued) {
3653                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3654                 /*
3655                  * If the task increased its priority or is running and
3656                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3657                  */
3658                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3659                         resched_curr(rq);
3660         }
3661 out_unlock:
3662         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3663 }
3664 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3665
3666 /*
3667  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3668  * @p: task
3669  * @nice: nice value
3670  */
3671 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3672 {
3673         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3674         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3675
3676         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3677                 capable(CAP_SYS_NICE));
3678 }
3679
3680 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3681
3682 /*
3683  * sys_nice - change the priority of the current process.
3684  * @increment: priority increment
3685  *
3686  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3687  * does similar things.
3688  */
3689 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3690 {
3691         long nice, retval;
3692
3693         /*
3694          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3695          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3696          * and we have a single winner.
3697          */
3698         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3699         nice = task_nice(current) + increment;
3700
3701         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3702         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3703                 return -EPERM;
3704
3705         retval = security_task_setnice(current, nice);
3706         if (retval)
3707                 return retval;
3708
3709         set_user_nice(current, nice);
3710         return 0;
3711 }
3712
3713 #endif
3714
3715 /**
3716  * task_prio - return the priority value of a given task.
3717  * @p: the task in question.
3718  *
3719  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3720  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3721  * around 0, value goes from -16 to +15.
3722  */
3723 int task_prio(const struct task_struct *p)
3724 {
3725         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3726 }
3727
3728 /**
3729  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3730  * @cpu: the processor in question.
3731  *
3732  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3733  */
3734 int idle_cpu(int cpu)
3735 {
3736         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3737
3738         if (rq->curr != rq->idle)
3739                 return 0;
3740
3741         if (rq->nr_running)
3742                 return 0;
3743
3744 #ifdef CONFIG_SMP
3745         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3746                 return 0;
3747 #endif
3748
3749         return 1;
3750 }
3751
3752 /**
3753  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3754  * @cpu: the processor in question.
3755  *
3756  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3757  */
3758 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3759 {
3760         return cpu_rq(cpu)->idle;
3761 }
3762
3763 /**
3764  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3765  * @pid: the pid in question.
3766  *
3767  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3768  */
3769 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3770 {
3771         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3772 }
3773
3774 /*
3775  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3776  * SCHED_DEADLINE task.
3777  *
3778  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3779  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3780  * for the first time with its new policy.
3781  */
3782 static void
3783 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3784 {
3785         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3786
3787         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3788         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3789         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3790         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3791         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3792
3793         /*
3794          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3795          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3796          *
3797          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3798          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3799          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3800          * amount.
3801          *
3802          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3803          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3804          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3805          * before the current scheduling deadline.
3806          *
3807          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3808          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3809          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3810          * consume more than promised.
3811          */
3812 }
3813
3814 /*
3815  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3816  * it calls know not to change it.
3817  */
3818 #define SETPARAM_POLICY -1
3819
3820 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3821                 const struct sched_attr *attr)
3822 {
3823         int policy = attr->sched_policy;
3824
3825         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3826                 policy = p->policy;
3827
3828         p->policy = policy;
3829
3830         if (dl_policy(policy))
3831                 __setparam_dl(p, attr);
3832         else if (fair_policy(policy))
3833                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3834
3835         /*
3836          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3837          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3838          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3839          */
3840         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3841         p->normal_prio = normal_prio(p);
3842         set_load_weight(p);
3843 }
3844
3845 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3846 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3847                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3848 {
3849         __setscheduler_params(p, attr);
3850
3851         /*
3852          * Keep a potential priority boosting if called from
3853          * sched_setscheduler().
3854          */
3855         if (keep_boost)
3856                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3857         else
3858                 p->prio = normal_prio(p);
3859
3860         if (dl_prio(p->prio))
3861                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3862         else if (rt_prio(p->prio))
3863                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3864         else
3865                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3866 }
3867
3868 static void
3869 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3870 {
3871         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3872
3873         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3874         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3875         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3876         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3877         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3878 }
3879
3880 /*
3881  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3882  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3883  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3884  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3885  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3886  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3887  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3888  * sched_period, as the latter can be zero).
3889  */
3890 static bool
3891 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3892 {
3893         /* deadline != 0 */
3894         if (attr->sched_deadline == 0)
3895                 return false;
3896
3897         /*
3898          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3899          * that big.
3900          */
3901         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3902                 return false;
3903
3904         /*
3905          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3906          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3907          */
3908         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3909             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3910                 return false;
3911
3912         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3913         if ((attr->sched_period != 0 &&
3914              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3915             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3916                 return false;
3917
3918         return true;
3919 }
3920
3921 /*
3922  * check the target process has a UID that matches the current process's
3923  */
3924 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3925 {
3926         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3927         bool match;
3928
3929         rcu_read_lock();
3930         pcred = __task_cred(p);
3931         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3932                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3933         rcu_read_unlock();
3934         return match;
3935 }
3936
3937 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3938                 const struct sched_attr *attr)
3939 {
3940         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3941
3942         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3943                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3944                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3945                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3946                 return true;
3947
3948         return false;
3949 }
3950
3951 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3952                                 const struct sched_attr *attr,
3953                                 bool user, bool pi)
3954 {
3955         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3956                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3957         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3958         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3959         unsigned long flags;
3960         const struct sched_class *prev_class;
3961         struct rq *rq;
3962         int reset_on_fork;
3963
3964         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3965         BUG_ON(in_interrupt());
3966 recheck:
3967         /* double check policy once rq lock held */
3968         if (policy < 0) {
3969                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3970                 policy = oldpolicy = p->policy;
3971         } else {
3972                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3973
3974                 if (!valid_policy(policy))
3975                         return -EINVAL;
3976         }
3977
3978         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3979                 return -EINVAL;
3980
3981         /*
3982          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3983          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3984          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3985          */
3986         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3987             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3988                 return -EINVAL;
3989         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3990             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3991                 return -EINVAL;
3992
3993         /*
3994          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3995          */
3996         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3997                 if (fair_policy(policy)) {
3998                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3999                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4000                                 return -EPERM;
4001                 }
4002
4003                 if (rt_policy(policy)) {
4004                         unsigned long rlim_rtprio =
4005                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4006
4007                         /* can't set/change the rt policy */
4008                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4009                                 return -EPERM;
4010
4011                         /* can't increase priority */
4012                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4013                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4014                                 return -EPERM;
4015                 }
4016
4017                  /*
4018                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4019                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4020                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4021                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4022                   */
4023                 if (dl_policy(policy))
4024                         return -EPERM;
4025
4026                 /*
4027                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4028                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4029                  */
4030                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4031                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4032                                 return -EPERM;
4033                 }
4034
4035                 /* can't change other user's priorities */
4036                 if (!check_same_owner(p))
4037                         return -EPERM;
4038
4039                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4040                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4041                         return -EPERM;
4042         }
4043
4044         if (user) {
4045                 retval = security_task_setscheduler(p);
4046                 if (retval)
4047                         return retval;
4048         }
4049
4050         /*
4051          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4052          * changing the priority of the task:
4053          *
4054          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4055          * runqueue lock must be held.
4056          */
4057         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4058
4059         /*
4060          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4061          */
4062         if (p == rq->stop) {
4063                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4064                 return -EINVAL;
4065         }
4066
4067         /*
4068          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4069          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4070          */
4071         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4072                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4073                         goto change;
4074                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4075                         goto change;
4076                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4077                         goto change;
4078
4079                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4080                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4081                 return 0;
4082         }
4083 change:
4084
4085         if (user) {
4086 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4087                 /*
4088                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4089                  * assigned.
4090                  */
4091                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4092                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4093                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4094                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4095                         return -EPERM;
4096                 }
4097 #endif
4098 #ifdef CONFIG_SMP
4099                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4100                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4101
4102                         /*
4103                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4104                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4105                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4106                          */
4107                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4108                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4109                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4110                                 return -EPERM;
4111                         }
4112                 }
4113 #endif
4114         }
4115
4116         /* recheck policy now with rq lock held */
4117         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4118                 policy = oldpolicy = -1;
4119                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4120                 goto recheck;
4121         }
4122
4123         /*
4124          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4125          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4126          * is available.
4127          */
4128         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4129                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4130                 return -EBUSY;
4131         }
4132
4133         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4134         oldprio = p->prio;
4135
4136         if (pi) {
4137                 /*
4138                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4139                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4140                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4141                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4142                  * itself.
4143                  */
4144                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4145                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4146                         __setscheduler_params(p, attr);
4147                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4148                         return 0;
4149                 }
4150         }
4151
4152         queued = task_on_rq_queued(p);
4153         running = task_current(rq, p);
4154         if (queued)
4155                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4156         if (running)
4157                 put_prev_task(rq, p);
4158
4159         prev_class = p->sched_class;
4160         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4161
4162         if (running)
4163                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4164         if (queued) {
4165                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4166                 /*
4167                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4168                  * increased (user space view).
4169                  */
4170                 if (oldprio <= p->prio)
4171                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4172
4173                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4174         }
4175
4176         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4177         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4178         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4179
4180         if (pi)
4181                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4182
4183         /*
4184          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4185          */
4186         balance_callback(rq);
4187         preempt_enable();
4188
4189         return 0;
4190 }
4191
4192 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4193                                const struct sched_param *param, bool check)
4194 {
4195         struct sched_attr attr = {
4196                 .sched_policy   = policy,
4197                 .sched_priority = param->sched_priority,
4198                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4199         };
4200
4201         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4202         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4203                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4204                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4205                 attr.sched_policy = policy;
4206         }
4207
4208         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4209 }
4210 /**
4211  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4212  * @p: the task in question.
4213  * @policy: new policy.
4214  * @param: structure containing the new RT priority.
4215  *
4216  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4217  *
4218  * NOTE that the task may be already dead.
4219  */
4220 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4221                        const struct sched_param *param)
4222 {
4223         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4224 }
4225 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4226
4227 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4228 {
4229         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4230 }
4231 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4232
4233 /**
4234  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4235  * @p: the task in question.
4236  * @policy: new policy.
4237  * @param: structure containing the new RT priority.
4238  *
4239  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4240  * current context has permission.  For example, this is needed in
4241  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4242  * but our caller might not have that capability.
4243  *
4244  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4245  */
4246 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4247                                const struct sched_param *param)
4248 {
4249         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4250 }
4251 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4252
4253 static int
4254 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4255 {
4256         struct sched_param lparam;
4257         struct task_struct *p;
4258         int retval;
4259
4260         if (!param || pid < 0)
4261                 return -EINVAL;
4262         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4263                 return -EFAULT;
4264
4265         rcu_read_lock();
4266         retval = -ESRCH;
4267         p = find_process_by_pid(pid);
4268         if (p != NULL)
4269                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4270         rcu_read_unlock();
4271
4272         return retval;
4273 }
4274
4275 /*
4276  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4277  */
4278 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4279                            struct sched_attr *attr)
4280 {
4281         u32 size;
4282         int ret;
4283
4284         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4285                 return -EFAULT;
4286
4287         /*
4288          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4289          */
4290         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4291
4292         ret = get_user(size, &uattr->size);
4293         if (ret)
4294                 return ret;
4295
4296         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4297                 goto err_size;
4298
4299         if (!size)              /* abi compat */
4300                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4301
4302         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4303                 goto err_size;
4304
4305         /*
4306          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4307          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4308          * user-space does not rely on any kernel feature
4309          * extensions we dont know about yet.
4310          */
4311         if (size > sizeof(*attr)) {
4312                 unsigned char __user *addr;
4313                 unsigned char __user *end;
4314                 unsigned char val;
4315
4316                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4317                 end  = (void __user *)uattr + size;
4318
4319                 for (; addr < end; addr++) {
4320                         ret = get_user(val, addr);
4321                         if (ret)
4322                                 return ret;
4323                         if (val)
4324                                 goto err_size;
4325                 }
4326                 size = sizeof(*attr);
4327         }
4328
4329         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4330         if (ret)
4331                 return -EFAULT;
4332
4333         /*
4334          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4335          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4336          */
4337         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4338
4339         return 0;
4340
4341 err_size:
4342         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4343         return -E2BIG;
4344 }
4345
4346 /**
4347  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4348  * @pid: the pid in question.
4349  * @policy: new policy.
4350  * @param: structure containing the new RT priority.
4351  *
4352  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4353  */
4354 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4355                 struct sched_param __user *, param)
4356 {
4357         /* negative values for policy are not valid */
4358         if (policy < 0)
4359                 return -EINVAL;
4360
4361         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4362 }
4363
4364 /**
4365  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4366  * @pid: the pid in question.
4367  * @param: structure containing the new RT priority.
4368  *
4369  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4370  */
4371 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4372 {
4373         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4374 }
4375
4376 /**
4377  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4378  * @pid: the pid in question.
4379  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4380  * @flags: for future extension.
4381  */
4382 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4383                                unsigned int, flags)
4384 {
4385         struct sched_attr attr;
4386         struct task_struct *p;
4387         int retval;
4388
4389         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4390                 return -EINVAL;
4391
4392         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4393         if (retval)
4394                 return retval;
4395
4396         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4397                 return -EINVAL;
4398
4399         rcu_read_lock();
4400         retval = -ESRCH;
4401         p = find_process_by_pid(pid);
4402         if (p != NULL)
4403                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4404         rcu_read_unlock();
4405
4406         return retval;
4407 }
4408
4409 /**
4410  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4411  * @pid: the pid in question.
4412  *
4413  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4414  * code.
4415  */
4416 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4417 {
4418         struct task_struct *p;
4419         int retval;
4420
4421         if (pid < 0)
4422                 return -EINVAL;
4423
4424         retval = -ESRCH;
4425         rcu_read_lock();
4426         p = find_process_by_pid(pid);
4427         if (p) {
4428                 retval = security_task_getscheduler(p);
4429                 if (!retval)
4430                         retval = p->policy
4431                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4432         }
4433         rcu_read_unlock();
4434         return retval;
4435 }
4436
4437 /**
4438  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4439  * @pid: the pid in question.
4440  * @param: structure containing the RT priority.
4441  *
4442  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4443  * code.
4444  */
4445 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4446 {
4447         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4448         struct task_struct *p;
4449         int retval;
4450
4451         if (!param || pid < 0)
4452                 return -EINVAL;
4453
4454         rcu_read_lock();
4455         p = find_process_by_pid(pid);
4456         retval = -ESRCH;
4457         if (!p)
4458                 goto out_unlock;
4459
4460         retval = security_task_getscheduler(p);
4461         if (retval)
4462                 goto out_unlock;
4463
4464         if (task_has_rt_policy(p))
4465                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4466         rcu_read_unlock();
4467
4468         /*
4469          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4470          */
4471         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4472
4473         return retval;
4474
4475 out_unlock:
4476         rcu_read_unlock();
4477         return retval;
4478 }
4479
4480 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4481                            struct sched_attr *attr,
4482                            unsigned int usize)
4483 {
4484         int ret;
4485
4486         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4487                 return -EFAULT;
4488
4489         /*
4490          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4491          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4492          * user-space does not get uncomplete information.
4493          */
4494         if (usize < sizeof(*attr)) {
4495                 unsigned char *addr;
4496                 unsigned char *end;
4497
4498                 addr = (void *)attr + usize;
4499                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4500
4501                 for (; addr < end; addr++) {
4502                         if (*addr)
4503                                 return -EFBIG;
4504                 }
4505
4506                 attr->size = usize;
4507         }
4508
4509         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4510         if (ret)
4511                 return -EFAULT;
4512
4513         return 0;
4514 }
4515
4516 /**
4517  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4518  * @pid: the pid in question.
4519  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4520  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4521  * @flags: for future extension.
4522  */
4523 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4524                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4525 {
4526         struct sched_attr attr = {
4527                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4528         };
4529         struct task_struct *p;
4530         int retval;
4531
4532         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4533             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4534                 return -EINVAL;
4535
4536         rcu_read_lock();
4537         p = find_process_by_pid(pid);
4538         retval = -ESRCH;
4539         if (!p)
4540                 goto out_unlock;
4541
4542         retval = security_task_getscheduler(p);
4543         if (retval)
4544                 goto out_unlock;
4545
4546         attr.sched_policy = p->policy;
4547         if (p->sched_reset_on_fork)
4548                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4549         if (task_has_dl_policy(p))
4550                 __getparam_dl(p, &attr);
4551         else if (task_has_rt_policy(p))
4552                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4553         else
4554                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4555
4556         rcu_read_unlock();
4557
4558         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4559         return retval;
4560
4561 out_unlock:
4562         rcu_read_unlock();
4563         return retval;
4564 }
4565
4566 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4567 {
4568         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4569         struct task_struct *p;
4570         int retval;
4571
4572         rcu_read_lock();
4573
4574         p = find_process_by_pid(pid);
4575         if (!p) {
4576                 rcu_read_unlock();
4577                 return -ESRCH;
4578         }
4579
4580         /* Prevent p going away */
4581         get_task_struct(p);
4582         rcu_read_unlock();
4583
4584         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4585                 retval = -EINVAL;
4586                 goto out_put_task;
4587         }
4588         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4589                 retval = -ENOMEM;
4590                 goto out_put_task;
4591         }
4592         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4593                 retval = -ENOMEM;
4594                 goto out_free_cpus_allowed;
4595         }
4596         retval = -EPERM;
4597         if (!check_same_owner(p)) {
4598                 rcu_read_lock();
4599                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4600                         rcu_read_unlock();
4601                         goto out_free_new_mask;
4602                 }
4603                 rcu_read_unlock();
4604         }
4605
4606         retval = security_task_setscheduler(p);
4607         if (retval)
4608                 goto out_free_new_mask;
4609
4610
4611         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4612         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4613
4614         /*
4615          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4616          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4617          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4618          * root_domain.
4619          */
4620 #ifdef CONFIG_SMP
4621         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4622                 rcu_read_lock();
4623                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4624                         retval = -EBUSY;
4625                         rcu_read_unlock();
4626                         goto out_free_new_mask;
4627                 }
4628                 rcu_read_unlock();
4629         }
4630 #endif
4631 again:
4632         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4633
4634         if (!retval) {
4635                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4636                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4637                         /*
4638                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4639                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4640                          * cpuset's cpus_allowed
4641                          */
4642                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4643                         goto again;
4644                 }
4645         }
4646 out_free_new_mask:
4647         free_cpumask_var(new_mask);
4648 out_free_cpus_allowed:
4649         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4650 out_put_task:
4651         put_task_struct(p);
4652         return retval;
4653 }
4654
4655 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4656                              struct cpumask *new_mask)
4657 {
4658         if (len < cpumask_size())
4659                 cpumask_clear(new_mask);
4660         else if (len > cpumask_size())
4661                 len = cpumask_size();
4662
4663         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4664 }
4665
4666 /**
4667  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4668  * @pid: pid of the process
4669  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4670  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4671  *
4672  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4673  */
4674 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4675                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4676 {
4677         cpumask_var_t new_mask;
4678         int retval;
4679
4680         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4681                 return -ENOMEM;
4682
4683         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4684         if (retval == 0)
4685                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4686         free_cpumask_var(new_mask);
4687         return retval;
4688 }
4689
4690 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4691 {
4692         struct task_struct *p;
4693         unsigned long flags;
4694         int retval;
4695
4696         rcu_read_lock();
4697
4698         retval = -ESRCH;
4699         p = find_process_by_pid(pid);
4700         if (!p)
4701                 goto out_unlock;
4702
4703         retval = security_task_getscheduler(p);
4704         if (retval)
4705                 goto out_unlock;
4706
4707         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4708         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4709         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4710
4711 out_unlock:
4712         rcu_read_unlock();
4713
4714         return retval;
4715 }
4716
4717 /**
4718  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4719  * @pid: pid of the process
4720  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4721  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4722  *
4723  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4724  */
4725 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4726                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4727 {
4728         int ret;
4729         cpumask_var_t mask;
4730
4731         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4732                 return -EINVAL;
4733         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4734                 return -EINVAL;
4735
4736         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4737                 return -ENOMEM;
4738
4739         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4740         if (ret == 0) {
4741                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4742
4743                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4744                         ret = -EFAULT;
4745                 else
4746                         ret = retlen;
4747         }
4748         free_cpumask_var(mask);
4749
4750         return ret;
4751 }
4752
4753 /**
4754  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4755  *
4756  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4757  * other threads running on this CPU then this function will return.
4758  *
4759  * Return: 0.
4760  */
4761 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4762 {
4763         struct rq *rq = this_rq_lock();
4764
4765         schedstat_inc(rq, yld_count);
4766         current->sched_class->yield_task(rq);
4767
4768         /*
4769          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4770          * no need to preempt or enable interrupts:
4771          */
4772         __release(rq->lock);
4773         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4774         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4775         sched_preempt_enable_no_resched();
4776
4777         schedule();
4778
4779         return 0;
4780 }
4781
4782 int __sched _cond_resched(void)
4783 {
4784         if (should_resched(0)) {
4785                 preempt_schedule_common();
4786                 return 1;
4787         }
4788         return 0;
4789 }
4790 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4791
4792 /*
4793  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4794  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4795  *
4796  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4797  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4798  * spin_unlock(), once by hand).
4799  */
4800 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4801 {
4802         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4803         int ret = 0;
4804
4805         lockdep_assert_held(lock);
4806
4807         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4808                 spin_unlock(lock);
4809                 if (resched)
4810                         preempt_schedule_common();
4811                 else
4812                         cpu_relax();
4813                 ret = 1;
4814                 spin_lock(lock);
4815         }
4816         return ret;
4817 }
4818 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4819
4820 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4821 {
4822         BUG_ON(!in_softirq());
4823
4824         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4825                 local_bh_enable();
4826                 preempt_schedule_common();
4827                 local_bh_disable();
4828                 return 1;
4829         }
4830         return 0;
4831 }
4832 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4833
4834 /**
4835  * yield - yield the current processor to other threads.
4836  *
4837  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4838  *
4839  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4840  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4841  * it, its already broken.
4842  *
4843  * Typical broken usage is:
4844  *
4845  * while (!event)
4846  *      yield();
4847  *
4848  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4849  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4850  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4851  *
4852  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4853  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4854  * If you still want to use yield(), do not!
4855  */
4856 void __sched yield(void)
4857 {
4858         set_current_state(TASK_RUNNING);
4859         sys_sched_yield();
4860 }
4861 EXPORT_SYMBOL(yield);
4862
4863 /**
4864  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4865  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4866  * processor it's on.
4867  * @p: target task
4868  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4869  *
4870  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4871  * can't go away on us before we can do any checks.
4872  *
4873  * Return:
4874  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4875  *      false (0) if we failed to boost the target.
4876  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4877  */
4878 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4879 {
4880         struct task_struct *curr = current;
4881         struct rq *rq, *p_rq;
4882         unsigned long flags;
4883         int yielded = 0;
4884
4885         local_irq_save(flags);
4886         rq = this_rq();
4887
4888 again:
4889         p_rq = task_rq(p);
4890         /*
4891          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4892          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4893          */
4894         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4895                 yielded = -ESRCH;
4896                 goto out_irq;
4897         }
4898
4899         double_rq_lock(rq, p_rq);
4900         if (task_rq(p) != p_rq) {
4901                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4902                 goto again;
4903         }
4904
4905         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4906                 goto out_unlock;
4907
4908         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4909                 goto out_unlock;
4910
4911         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4912                 goto out_unlock;
4913
4914         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4915         if (yielded) {
4916                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4917                 /*
4918                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4919                  * fairness.
4920                  */
4921                 if (preempt && rq != p_rq)
4922                         resched_curr(p_rq);
4923         }
4924
4925 out_unlock:
4926         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4927 out_irq:
4928         local_irq_restore(flags);
4929
4930         if (yielded > 0)
4931                 schedule();
4932
4933         return yielded;
4934 }
4935 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4936
4937 /*
4938  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4939  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4940  */
4941 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4942 {
4943         int old_iowait = current->in_iowait;
4944         struct rq *rq;
4945         long ret;
4946
4947         current->in_iowait = 1;
4948         blk_schedule_flush_plug(current);
4949
4950         delayacct_blkio_start();
4951         rq = raw_rq();
4952         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4953         ret = schedule_timeout(timeout);
4954         current->in_iowait = old_iowait;
4955         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4956         delayacct_blkio_end();
4957
4958         return ret;
4959 }
4960 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4961
4962 /**
4963  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4964  * @policy: scheduling class.
4965  *
4966  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4967  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4968  * On failure, a negative error code is returned.
4969  */
4970 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4971 {
4972         int ret = -EINVAL;
4973
4974         switch (policy) {
4975         case SCHED_FIFO:
4976         case SCHED_RR:
4977                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4978                 break;
4979         case SCHED_DEADLINE:
4980         case SCHED_NORMAL:
4981         case SCHED_BATCH:
4982         case SCHED_IDLE:
4983                 ret = 0;
4984                 break;
4985         }
4986         return ret;
4987 }
4988
4989 /**
4990  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4991  * @policy: scheduling class.
4992  *
4993  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4994  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4995  * On failure, a negative error code is returned.
4996  */
4997 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4998 {
4999         int ret = -EINVAL;
5000
5001         switch (policy) {
5002         case SCHED_FIFO:
5003         case SCHED_RR:
5004                 ret = 1;
5005                 break;
5006         case SCHED_DEADLINE:
5007         case SCHED_NORMAL:
5008         case SCHED_BATCH:
5009         case SCHED_IDLE:
5010                 ret = 0;
5011         }
5012         return ret;
5013 }
5014
5015 /**
5016  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5017  * @pid: pid of the process.
5018  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5019  *
5020  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5021  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5022  *
5023  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5024  * an error code.
5025  */
5026 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5027                 struct timespec __user *, interval)
5028 {
5029         struct task_struct *p;
5030         unsigned int time_slice;
5031         unsigned long flags;
5032         struct rq *rq;
5033         int retval;
5034         struct timespec t;
5035
5036         if (pid < 0)
5037                 return -EINVAL;
5038
5039         retval = -ESRCH;
5040         rcu_read_lock();
5041         p = find_process_by_pid(pid);
5042         if (!p)
5043                 goto out_unlock;
5044
5045         retval = security_task_getscheduler(p);
5046         if (retval)
5047                 goto out_unlock;
5048
5049         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5050         time_slice = 0;
5051         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5052                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5053         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5054
5055         rcu_read_unlock();
5056         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5057         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5058         return retval;
5059
5060 out_unlock:
5061         rcu_read_unlock();
5062         return retval;
5063 }
5064
5065 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5066
5067 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5068 {
5069         unsigned long free = 0;
5070         int ppid;
5071         unsigned long state = p->state;
5072
5073         if (state)
5074                 state = __ffs(state) + 1;
5075         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5076                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5077 #if BITS_PER_LONG == 32
5078         if (state == TASK_RUNNING)
5079                 printk(KERN_CONT " running  ");
5080         else
5081                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5082 #else
5083         if (state == TASK_RUNNING)
5084                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5085         else
5086                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5087 #endif
5088 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5089         free = stack_not_used(p);
5090 #endif
5091         ppid = 0;
5092         rcu_read_lock();
5093         if (pid_alive(p))
5094                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5095         rcu_read_unlock();
5096         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5097                 task_pid_nr(p), ppid,
5098                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5099
5100         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5101         show_stack(p, NULL);
5102 }
5103
5104 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5105 {
5106         struct task_struct *g, *p;
5107
5108 #if BITS_PER_LONG == 32
5109         printk(KERN_INFO
5110                 "  task                PC stack   pid father\n");
5111 #else
5112         printk(KERN_INFO
5113                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5114 #endif
5115         rcu_read_lock();
5116         for_each_process_thread(g, p) {
5117                 /*
5118                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5119                  * console might take a lot of time:
5120                  */
5121                 touch_nmi_watchdog();
5122                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5123                         sched_show_task(p);
5124         }
5125
5126         touch_all_softlockup_watchdogs();
5127
5128 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5129         sysrq_sched_debug_show();
5130 #endif
5131         rcu_read_unlock();
5132         /*
5133          * Only show locks if all tasks are dumped:
5134          */
5135         if (!state_filter)
5136                 debug_show_all_locks();
5137 }
5138
5139 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5140 {
5141         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5142 }
5143
5144 /**
5145  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5146  * @idle: task in question
5147  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5148  *
5149  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5150  * flag, to make booting more robust.
5151  */
5152 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5153 {
5154         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5155         unsigned long flags;
5156
5157         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5158         raw_spin_lock(&rq->lock);
5159
5160         __sched_fork(0, idle);
5161         idle->state = TASK_RUNNING;
5162         idle->se.exec_start = sched_clock();
5163
5164 #ifdef CONFIG_SMP
5165         /*
5166          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5167          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5168          *
5169          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5170          */
5171         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5172 #endif
5173         /*
5174          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5175          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5176          * lockdep check in task_group() will fail.
5177          *
5178          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5179          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5180          *
5181          * Silence PROVE_RCU
5182          */
5183         rcu_read_lock();
5184         __set_task_cpu(idle, cpu);
5185         rcu_read_unlock();
5186
5187         rq->curr = rq->idle = idle;
5188         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5189 #ifdef CONFIG_SMP
5190         idle->on_cpu = 1;
5191 #endif
5192         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5193         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5194
5195         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5196         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5197
5198         /*
5199          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5200          */
5201         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5202         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5203         vtime_init_idle(idle, cpu);
5204 #ifdef CONFIG_SMP
5205         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5206 #endif
5207 }
5208
5209 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5210                               const struct cpumask *trial)
5211 {
5212         int ret = 1, trial_cpus;
5213         struct dl_bw *cur_dl_b;
5214         unsigned long flags;
5215
5216         if (!cpumask_weight(cur))
5217                 return ret;
5218
5219         rcu_read_lock_sched();
5220         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5221         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5222
5223         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5224         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5225             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5226                 ret = 0;
5227         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5228         rcu_read_unlock_sched();
5229
5230         return ret;
5231 }
5232
5233 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5234                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5235 {
5236         int ret = 0;
5237
5238         /*
5239          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5240          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5241          * affinity and isolating such threads by their set of
5242          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5243          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5244          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5245          * before cpus_allowed may be changed.
5246          */
5247         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5248                 ret = -EINVAL;
5249                 goto out;
5250         }
5251
5252 #ifdef CONFIG_SMP
5253         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5254                                               cs_cpus_allowed)) {
5255                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5256                                                         cs_cpus_allowed);
5257                 struct dl_bw *dl_b;
5258                 bool overflow;
5259                 int cpus;
5260                 unsigned long flags;
5261
5262                 rcu_read_lock_sched();
5263                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5264                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5265                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5266                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5267                 if (overflow)
5268                         ret = -EBUSY;
5269                 else {
5270                         /*
5271                          * We reserve space for this task in the destination
5272                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5273                          * We will free resources in the source root_domain
5274                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5275                          */
5276                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5277                 }
5278                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5279                 rcu_read_unlock_sched();
5280
5281         }
5282 #endif
5283 out:
5284         return ret;
5285 }
5286
5287 #ifdef CONFIG_SMP
5288
5289 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5290 /* Migrate current task p to target_cpu */
5291 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5292 {
5293         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5294         int curr_cpu = task_cpu(p);
5295
5296         if (curr_cpu == target_cpu)
5297                 return 0;
5298
5299         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5300                 return -EINVAL;
5301
5302         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5303
5304         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5305         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5306 }
5307
5308 /*
5309  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5310  * tasks on the runqueues
5311  */
5312 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5313 {
5314         struct rq *rq;
5315         unsigned long flags;
5316         bool queued, running;
5317
5318         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5319         queued = task_on_rq_queued(p);
5320         running = task_current(rq, p);
5321
5322         if (queued)
5323                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5324         if (running)
5325                 put_prev_task(rq, p);
5326
5327         p->numa_preferred_nid = nid;
5328
5329         if (running)
5330                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5331         if (queued)
5332                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5333         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5334 }
5335 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5336
5337 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5338 /*
5339  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5340  * offline.
5341  */
5342 void idle_task_exit(void)
5343 {
5344         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5345
5346         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5347
5348         if (mm != &init_mm) {
5349                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5350                 finish_arch_post_lock_switch();
5351         }
5352         mmdrop(mm);
5353 }
5354
5355 /*
5356  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5357  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5358  * nr_active count is stable.
5359  *
5360  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5361  */
5362 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5363 {
5364         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5365         if (delta)
5366                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5367 }
5368
5369 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5370 {
5371 }
5372
5373 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5374         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5375 };
5376
5377 static struct task_struct fake_task = {
5378         /*
5379          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5380          */
5381         .prio = MAX_PRIO + 1,
5382         .sched_class = &fake_sched_class,
5383 };
5384
5385 /*
5386  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5387  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5388  *
5389  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5390  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5391  * because of lock validation efforts.
5392  */
5393 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5394 {
5395         struct rq *rq = dead_rq;
5396         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5397         int dest_cpu;
5398
5399         /*
5400          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5401          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5402          *
5403          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5404          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5405          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5406          * done here.
5407          */
5408         rq->stop = NULL;
5409
5410         /*
5411          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5412          * class method both need to have an up-to-date
5413          * value of rq->clock[_task]
5414          */
5415         update_rq_clock(rq);
5416
5417         for (;;) {
5418                 /*
5419                  * There's this thread running, bail when that's the only
5420                  * remaining thread.
5421                  */
5422                 if (rq->nr_running == 1)
5423                         break;
5424
5425                 /*
5426                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5427                  */
5428                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5429                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5430                 BUG_ON(!next);
5431                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5432
5433                 /*
5434                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5435                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5436                  * stabilizes the mask.
5437                  *
5438                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5439                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5440                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5441                  */
5442                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5443                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5444                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5445                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5446
5447                 /*
5448                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5449                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5450                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5451                  */
5452                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5453                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5454                         continue;
5455                 }
5456
5457                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5458                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5459
5460                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5461                 if (rq != dead_rq) {
5462                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5463                         rq = dead_rq;
5464                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5465                 }
5466                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5467         }
5468
5469         rq->stop = stop;
5470 }
5471 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5472
5473 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5474
5475 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5476         {
5477                 .procname       = "sched_domain",
5478                 .mode           = 0555,
5479         },
5480         {}
5481 };
5482
5483 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5484         {
5485                 .procname       = "kernel",
5486                 .mode           = 0555,
5487                 .child          = sd_ctl_dir,
5488         },
5489         {}
5490 };
5491
5492 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5493 {
5494         struct ctl_table *entry =
5495                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5496
5497         return entry;
5498 }
5499
5500 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5501 {
5502         struct ctl_table *entry;
5503
5504         /*
5505          * In the intermediate directories, both the child directory and
5506          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5507          * will always be set. In the lowest directory the names are
5508          * static strings and all have proc handlers.
5509          */
5510         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5511                 if (entry->child)
5512                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5513                 if (entry->proc_handler == NULL)
5514                         kfree(entry->procname);
5515         }
5516
5517         kfree(*tablep);
5518         *tablep = NULL;
5519 }
5520
5521 static int min_load_idx = 0;
5522 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5523
5524 static void
5525 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5526                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5527                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5528                 bool load_idx)
5529 {
5530         entry->procname = procname;
5531         entry->data = data;
5532         entry->maxlen = maxlen;
5533         entry->mode = mode;
5534         entry->proc_handler = proc_handler;
5535
5536         if (load_idx) {
5537                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5538                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5539         }
5540 }
5541
5542 static struct ctl_table *
5543 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5544 {
5545         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5546
5547         if (table == NULL)
5548                 return NULL;
5549
5550         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5551                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5552         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5553                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5554         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5555                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5556         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5557                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5558         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5559                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5560         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5561                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5562         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5563                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5564         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5565                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5566         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5567                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5568         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5569                 &sd->cache_nice_tries,
5570                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5571         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5572                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5573         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5574                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5575                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5576         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5577                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5578         /* &table[13] is terminator */
5579
5580         return table;
5581 }
5582
5583 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5584 {
5585         struct ctl_table *entry, *table;
5586         struct sched_domain *sd;
5587         int domain_num = 0, i;
5588         char buf[32];
5589
5590         for_each_domain(cpu, sd)
5591                 domain_num++;
5592         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5593         if (table == NULL)
5594                 return NULL;
5595
5596         i = 0;
5597         for_each_domain(cpu, sd) {
5598                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5599                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5600                 entry->mode = 0555;
5601                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5602                 entry++;
5603                 i++;
5604         }
5605         return table;
5606 }
5607
5608 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5609 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5610 {
5611         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5612         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5613         char buf[32];
5614
5615         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5616         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5617
5618         if (entry == NULL)
5619                 return;
5620
5621         for_each_possible_cpu(i) {
5622                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5623                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5624                 entry->mode = 0555;
5625                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5626                 entry++;
5627         }
5628
5629         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5630         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5631 }
5632
5633 /* may be called multiple times per register */
5634 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5635 {
5636         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5637         sd_sysctl_header = NULL;
5638         if (sd_ctl_dir[0].child)
5639                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5640 }
5641 #else
5642 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5643 {
5644 }
5645 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5646 {
5647 }
5648 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5649
5650 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5651 {
5652         if (!rq->online) {
5653                 const struct sched_class *class;
5654
5655                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5656                 rq->online = 1;
5657
5658                 for_each_class(class) {
5659                         if (class->rq_online)
5660                                 class->rq_online(rq);
5661                 }
5662         }
5663 }
5664
5665 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5666 {
5667         if (rq->online) {
5668                 const struct sched_class *class;
5669
5670                 for_each_class(class) {
5671                         if (class->rq_offline)
5672                                 class->rq_offline(rq);
5673                 }
5674
5675                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5676                 rq->online = 0;
5677         }
5678 }
5679
5680 /*
5681  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5682  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5683  */
5684 static int
5685 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5686 {
5687         int cpu = (long)hcpu;
5688         unsigned long flags;
5689         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5690
5691         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5692
5693         case CPU_UP_PREPARE:
5694                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5695                 break;
5696
5697         case CPU_ONLINE:
5698                 /* Update our root-domain */
5699                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5700                 if (rq->rd) {
5701                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5702
5703                         set_rq_online(rq);
5704                 }
5705                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5706                 break;
5707
5708 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5709         case CPU_DYING:
5710                 sched_ttwu_pending();
5711                 /* Update our root-domain */
5712                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5713                 if (rq->rd) {
5714                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5715                         set_rq_offline(rq);
5716                 }
5717                 migrate_tasks(rq);
5718                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5719                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5720                 break;
5721
5722         case CPU_DEAD:
5723                 calc_load_migrate(rq);
5724                 break;
5725 #endif
5726         }
5727
5728         update_max_interval();
5729
5730         return NOTIFY_OK;
5731 }
5732
5733 /*
5734  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5735  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5736  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5737  */
5738 static struct notifier_block migration_notifier = {
5739         .notifier_call = migration_call,
5740         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5741 };
5742
5743 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5744 {
5745         int cpu = smp_processor_id();
5746         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5747         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5748 }
5749
5750 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5751                                       unsigned long action, void *hcpu)
5752 {
5753         int cpu = (long)hcpu;
5754
5755         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5756         case CPU_STARTING:
5757                 set_cpu_rq_start_time();
5758                 return NOTIFY_OK;
5759
5760         case CPU_ONLINE:
5761                 /*
5762                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5763                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5764                  * as active, which is essential from here on.
5765                  */
5766                 set_cpu_active(cpu, true);
5767                 stop_machine_unpark(cpu);
5768                 return NOTIFY_OK;
5769
5770         case CPU_DOWN_FAILED:
5771                 set_cpu_active(cpu, true);
5772                 return NOTIFY_OK;
5773
5774         default:
5775                 return NOTIFY_DONE;
5776         }
5777 }
5778
5779 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5780                                         unsigned long action, void *hcpu)
5781 {
5782         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5783         case CPU_DOWN_PREPARE:
5784                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5785                 return NOTIFY_OK;
5786         default:
5787                 return NOTIFY_DONE;
5788         }
5789 }
5790
5791 static int __init migration_init(void)
5792 {
5793         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5794         int err;
5795
5796         /* Initialize migration for the boot CPU */
5797         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5798         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5799         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5800         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5801
5802         /* Register cpu active notifiers */
5803         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5804         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5805
5806         return 0;
5807 }
5808 early_initcall(migration_init);
5809
5810 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5811
5812 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5813
5814 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5815
5816 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5817 {
5818         sched_debug_enabled = 1;
5819
5820         return 0;
5821 }
5822 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5823
5824 static inline bool sched_debug(void)
5825 {
5826         return sched_debug_enabled;
5827 }
5828
5829 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5830                                   struct cpumask *groupmask)
5831 {
5832         struct sched_group *group = sd->groups;
5833
5834         cpumask_clear(groupmask);
5835
5836         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5837
5838         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5839                 printk("does not load-balance\n");
5840                 if (sd->parent)
5841                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5842                                         " has parent");
5843                 return -1;
5844         }
5845
5846         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5847                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5848
5849         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5850                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5851                                 "CPU%d\n", cpu);
5852         }
5853         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5854                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5855                                 " CPU%d\n", cpu);
5856         }
5857
5858         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5859         do {
5860                 if (!group) {
5861                         printk("\n");
5862                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5863                         break;
5864                 }
5865
5866                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5867                         printk(KERN_CONT "\n");
5868                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5869                         break;
5870                 }
5871
5872                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5873                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5874                         printk(KERN_CONT "\n");
5875                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5876                         break;
5877                 }
5878
5879                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5880
5881                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5882                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5883                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5884                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5885                                 group->sgc->capacity);
5886                 }
5887
5888                 group = group->next;
5889         } while (group != sd->groups);
5890         printk(KERN_CONT "\n");
5891
5892         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5893                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5894
5895         if (sd->parent &&
5896             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5897                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5898                         "of domain->span\n");
5899         return 0;
5900 }
5901
5902 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5903 {
5904         int level = 0;
5905
5906         if (!sched_debug_enabled)
5907                 return;
5908
5909         if (!sd) {
5910                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5911                 return;
5912         }
5913
5914         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5915
5916         for (;;) {
5917                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5918                         break;
5919                 level++;
5920                 sd = sd->parent;
5921                 if (!sd)
5922                         break;
5923         }
5924 }
5925 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5926 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5927 static inline bool sched_debug(void)
5928 {
5929         return false;
5930 }
5931 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5932
5933 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5934 {
5935         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5936                 return 1;
5937
5938         /* Following flags need at least 2 groups */
5939         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5940                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5941                          SD_BALANCE_FORK |
5942                          SD_BALANCE_EXEC |
5943                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5944                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5945                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5946                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5947                         return 0;
5948         }
5949
5950         /* Following flags don't use groups */
5951         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5952                 return 0;
5953
5954         return 1;
5955 }
5956
5957 static int
5958 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5959 {
5960         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5961
5962         if (sd_degenerate(parent))
5963                 return 1;
5964
5965         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5966                 return 0;
5967
5968         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5969         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5970                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5971                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5972                                 SD_BALANCE_FORK |
5973                                 SD_BALANCE_EXEC |
5974                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5975                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5976                                 SD_PREFER_SIBLING |
5977                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5978                 if (nr_node_ids == 1)
5979                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5980         }
5981         if (~cflags & pflags)
5982                 return 0;
5983
5984         return 1;
5985 }
5986
5987 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5988 {
5989         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5990
5991         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5992         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5993         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5994         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5995         free_cpumask_var(rd->online);
5996         free_cpumask_var(rd->span);
5997         kfree(rd);
5998 }
5999
6000 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6001 {
6002         struct root_domain *old_rd = NULL;
6003         unsigned long flags;
6004
6005         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6006
6007         if (rq->rd) {
6008                 old_rd = rq->rd;
6009
6010                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6011                         set_rq_offline(rq);
6012
6013                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6014
6015                 /*
6016                  * If we dont want to free the old_rd yet then
6017                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6018                  * in this function:
6019                  */
6020                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6021                         old_rd = NULL;
6022         }
6023
6024         atomic_inc(&rd->refcount);
6025         rq->rd = rd;
6026
6027         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6028         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6029                 set_rq_online(rq);
6030
6031         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6032
6033         if (old_rd)
6034                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6035 }
6036
6037 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6038 {
6039         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6040
6041         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6042                 goto out;
6043         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6044                 goto free_span;
6045         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
6046                 goto free_online;
6047         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6048                 goto free_dlo_mask;
6049
6050         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
6051         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
6052                 goto free_dlo_mask;
6053
6054         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6055                 goto free_rto_mask;
6056         return 0;
6057
6058 free_rto_mask:
6059         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6060 free_dlo_mask:
6061         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
6062 free_online:
6063         free_cpumask_var(rd->online);
6064 free_span:
6065         free_cpumask_var(rd->span);
6066 out:
6067         return -ENOMEM;
6068 }
6069
6070 /*
6071  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
6072  * members (mimicking the global state we have today).
6073  */
6074 struct root_domain def_root_domain;
6075
6076 static void init_defrootdomain(void)
6077 {
6078         init_rootdomain(&def_root_domain);
6079
6080         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6081 }
6082
6083 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6084 {
6085         struct root_domain *rd;
6086
6087         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6088         if (!rd)
6089                 return NULL;
6090
6091         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6092                 kfree(rd);
6093                 return NULL;
6094         }
6095
6096         return rd;
6097 }
6098
6099 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
6100 {
6101         struct sched_group *tmp, *first;
6102
6103         if (!sg)
6104                 return;
6105
6106         first = sg;
6107         do {
6108                 tmp = sg->next;
6109
6110                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
6111                         kfree(sg->sgc);
6112
6113                 kfree(sg);
6114                 sg = tmp;
6115         } while (sg != first);
6116 }
6117
6118 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6119 {
6120         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6121
6122         /*
6123          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6124          * nuke them all.
6125          */
6126         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6127                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6128         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6129                 kfree(sd->groups->sgc);
6130                 kfree(sd->groups);
6131         }
6132         kfree(sd);
6133 }
6134
6135 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6136 {
6137         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6138 }
6139
6140 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6141 {
6142         for (; sd; sd = sd->parent)
6143                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6144 }
6145
6146 /*
6147  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6148  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6149  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6150  *
6151  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6152  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6153  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6154  */
6155 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6156 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6157 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6158 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6159 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6160 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6161
6162 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6163 {
6164         struct sched_domain *sd;
6165         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
6166         int id = cpu;
6167         int size = 1;
6168
6169         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6170         if (sd) {
6171                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6172                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6173                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6174         }
6175         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6176
6177         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6178         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6179         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6180
6181         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6182         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6183
6184         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6185         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6186 }
6187
6188 /*
6189  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6190  * hold the hotplug lock.
6191  */
6192 static void
6193 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6194 {
6195         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6196         struct sched_domain *tmp;
6197
6198         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6199         for (tmp = sd; tmp; ) {
6200                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6201                 if (!parent)
6202                         break;
6203
6204                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6205                         tmp->parent = parent->parent;
6206                         if (parent->parent)
6207                                 parent->parent->child = tmp;
6208                         /*
6209                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6210                          * degenerate parent; the spans match for this
6211                          * so the property transfers.
6212                          */
6213                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6214                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6215                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6216                 } else
6217                         tmp = tmp->parent;
6218         }
6219
6220         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6221                 tmp = sd;
6222                 sd = sd->parent;
6223                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6224                 if (sd)
6225                         sd->child = NULL;
6226         }
6227
6228         sched_domain_debug(sd, cpu);
6229
6230         rq_attach_root(rq, rd);
6231         tmp = rq->sd;
6232         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6233         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6234
6235         update_top_cache_domain(cpu);
6236 }
6237
6238 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6239 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6240 {
6241         int ret;
6242
6243         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6244         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6245         if (ret) {
6246                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
6247                 return 0;
6248         }
6249         return 1;
6250 }
6251 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6252
6253 struct s_data {
6254         struct sched_domain ** __percpu sd;
6255         struct root_domain      *rd;
6256 };
6257
6258 enum s_alloc {
6259         sa_rootdomain,
6260         sa_sd,
6261         sa_sd_storage,
6262         sa_none,
6263 };
6264
6265 /*
6266  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6267  * domain traversal.
6268  *
6269  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6270  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6271  * range.
6272  *
6273  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6274  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6275  * cpu they're built on, so check that.
6276  *
6277  */
6278 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6279 {
6280         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6281         struct sd_data *sdd = sd->private;
6282         struct sched_domain *sibling;
6283         int i;
6284
6285         for_each_cpu(i, span) {
6286                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6287                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6288                         continue;
6289
6290                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6291         }
6292 }
6293
6294 /*
6295  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6296  * of this group that's also in the iteration mask.
6297  */
6298 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6299 {
6300         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6301 }
6302
6303 static int
6304 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6305 {
6306         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6307         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6308         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6309         struct sd_data *sdd = sd->private;
6310         struct sched_domain *sibling;
6311         int i;
6312
6313         cpumask_clear(covered);
6314
6315         for_each_cpu(i, span) {
6316                 struct cpumask *sg_span;
6317
6318                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6319                         continue;
6320
6321                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6322
6323                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6324                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6325                         continue;
6326
6327                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6328                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6329
6330                 if (!sg)
6331                         goto fail;
6332
6333                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6334                 if (sibling->child)
6335                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6336                 else
6337                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6338
6339                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6340
6341                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6342                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6343                         build_group_mask(sd, sg);
6344
6345                 /*
6346                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6347                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6348                  * die on a /0 trap.
6349                  */
6350                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6351
6352                 /*
6353                  * Make sure the first group of this domain contains the
6354                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6355                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6356                  */
6357                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6358                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6359                         groups = sg;
6360
6361                 if (!first)
6362                         first = sg;
6363                 if (last)
6364                         last->next = sg;
6365                 last = sg;
6366                 last->next = first;
6367         }
6368         sd->groups = groups;
6369
6370         return 0;
6371
6372 fail:
6373         free_sched_groups(first, 0);
6374
6375         return -ENOMEM;
6376 }
6377
6378 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6379 {
6380         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6381         struct sched_domain *child = sd->child;
6382
6383         if (child)
6384                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6385
6386         if (sg) {
6387                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6388                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6389                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6390         }
6391
6392         return cpu;
6393 }
6394
6395 /*
6396  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6397  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6398  * and ->cpu_capacity to 0.
6399  *
6400  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6401  */
6402 static int
6403 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6404 {
6405         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6406         struct sd_data *sdd = sd->private;
6407         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6408         struct cpumask *covered;
6409         int i;
6410
6411         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6412         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6413
6414         if (cpu != cpumask_first(span))
6415                 return 0;
6416
6417         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6418         covered = sched_domains_tmpmask;
6419
6420         cpumask_clear(covered);
6421
6422         for_each_cpu(i, span) {
6423                 struct sched_group *sg;
6424                 int group, j;
6425
6426                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6427                         continue;
6428
6429                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6430                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6431
6432                 for_each_cpu(j, span) {
6433                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6434                                 continue;
6435
6436                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6437                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6438                 }
6439
6440                 if (!first)
6441                         first = sg;
6442                 if (last)
6443                         last->next = sg;
6444                 last = sg;
6445         }
6446         last->next = first;
6447
6448         return 0;
6449 }
6450
6451 /*
6452  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6453  *
6454  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6455  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6456  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6457  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6458  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6459  * group having less cpu_capacity.
6460  */
6461 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6462 {
6463         struct sched_group *sg = sd->groups;
6464
6465         WARN_ON(!sg);
6466
6467         do {
6468                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6469                 sg = sg->next;
6470         } while (sg != sd->groups);
6471
6472         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6473                 return;
6474
6475         update_group_capacity(sd, cpu);
6476         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6477 }
6478
6479 /*
6480  * Initializers for schedule domains
6481  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6482  */
6483
6484 static int default_relax_domain_level = -1;
6485 int sched_domain_level_max;
6486
6487 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6488 {
6489         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6490                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6491
6492         return 1;
6493 }
6494 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6495
6496 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6497                                  struct sched_domain_attr *attr)
6498 {
6499         int request;
6500
6501         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6502                 if (default_relax_domain_level < 0)
6503                         return;
6504                 else
6505                         request = default_relax_domain_level;
6506         } else
6507                 request = attr->relax_domain_level;
6508         if (request < sd->level) {
6509                 /* turn off idle balance on this domain */
6510                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6511         } else {
6512                 /* turn on idle balance on this domain */
6513                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6514         }
6515 }
6516
6517 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6518 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6519
6520 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6521                                  const struct cpumask *cpu_map)
6522 {
6523         switch (what) {
6524         case sa_rootdomain:
6525                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6526                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6527         case sa_sd:
6528                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6529         case sa_sd_storage:
6530                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6531         case sa_none:
6532                 break;
6533         }
6534 }
6535
6536 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6537                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6538 {
6539         memset(d, 0, sizeof(*d));
6540
6541         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6542                 return sa_sd_storage;
6543         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6544         if (!d->sd)
6545                 return sa_sd_storage;
6546         d->rd = alloc_rootdomain();
6547         if (!d->rd)
6548                 return sa_sd;
6549         return sa_rootdomain;
6550 }
6551
6552 /*
6553  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6554  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6555  * will not free the data we're using.
6556  */
6557 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6558 {
6559         struct sd_data *sdd = sd->private;
6560
6561         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6562         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6563
6564         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6565                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6566
6567         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6568                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6569 }
6570
6571 #ifdef CONFIG_NUMA
6572 static int sched_domains_numa_levels;
6573 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6574 static int *sched_domains_numa_distance;
6575 int sched_max_numa_distance;
6576 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6577 static int sched_domains_curr_level;
6578 #endif
6579
6580 /*
6581  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6582  *
6583  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6584  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6585  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6586  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6587  *
6588  * Odd one out:
6589  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6590  */
6591 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6592         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6593          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6594          SD_NUMA |                      \
6595          SD_ASYM_PACKING |              \
6596          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6597
6598 static struct sched_domain *
6599 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6600 {
6601         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6602         int sd_weight, sd_flags = 0;
6603
6604 #ifdef CONFIG_NUMA
6605         /*
6606          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6607          */
6608         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6609 #endif
6610
6611         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6612
6613         if (tl->sd_flags)
6614                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6615         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6616                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6617                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6618
6619         *sd = (struct sched_domain){
6620                 .min_interval           = sd_weight,
6621                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6622                 .busy_factor            = 32,
6623                 .imbalance_pct          = 125,
6624
6625                 .cache_nice_tries       = 0,
6626                 .busy_idx               = 0,
6627                 .idle_idx               = 0,
6628                 .newidle_idx            = 0,
6629                 .wake_idx               = 0,
6630                 .forkexec_idx           = 0,
6631
6632                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6633                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6634                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6635                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6636                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6637                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6638                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6639                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6640                                         | 0*SD_SERIALIZE
6641                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6642                                         | 0*SD_NUMA
6643                                         | sd_flags
6644                                         ,
6645
6646                 .last_balance           = jiffies,
6647                 .balance_interval       = sd_weight,
6648                 .smt_gain               = 0,
6649                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6650                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6651 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6652                 .name                   = tl->name,
6653 #endif
6654         };
6655
6656         /*
6657          * Convert topological properties into behaviour.
6658          */
6659
6660         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6661                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6662                 sd->imbalance_pct = 110;
6663                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6664
6665         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6666                 sd->imbalance_pct = 117;
6667                 sd->cache_nice_tries = 1;
6668                 sd->busy_idx = 2;
6669
6670 #ifdef CONFIG_NUMA
6671         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6672                 sd->cache_nice_tries = 2;
6673                 sd->busy_idx = 3;
6674                 sd->idle_idx = 2;
6675
6676                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6677                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6678                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6679                                        SD_BALANCE_FORK |
6680                                        SD_WAKE_AFFINE);
6681                 }
6682
6683 #endif
6684         } else {
6685                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6686                 sd->cache_nice_tries = 1;
6687                 sd->busy_idx = 2;
6688                 sd->idle_idx = 1;
6689         }
6690
6691         sd->private = &tl->data;
6692
6693         return sd;
6694 }
6695
6696 /*
6697  * Topology list, bottom-up.
6698  */
6699 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6700 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6701         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6702 #endif
6703 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6704         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6705 #endif
6706         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6707         { NULL, },
6708 };
6709
6710 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6711         default_topology;
6712
6713 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6714         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6715
6716 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6717 {
6718         sched_domain_topology = tl;
6719 }
6720
6721 #ifdef CONFIG_NUMA
6722
6723 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6724 {
6725         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6726 }
6727
6728 static void sched_numa_warn(const char *str)
6729 {
6730         static int done = false;
6731         int i,j;
6732
6733         if (done)
6734                 return;
6735
6736         done = true;
6737
6738         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6739
6740         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6741                 printk(KERN_WARNING "  ");
6742                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6743                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6744                 printk(KERN_CONT "\n");
6745         }
6746         printk(KERN_WARNING "\n");
6747 }
6748
6749 bool find_numa_distance(int distance)
6750 {
6751         int i;
6752
6753         if (distance == node_distance(0, 0))
6754                 return true;
6755
6756         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6757                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6758                         return true;
6759         }
6760
6761         return false;
6762 }
6763
6764 /*
6765  * A system can have three types of NUMA topology:
6766  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6767  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6768  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6769  *
6770  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6771  * topology lies in whether communication between not directly
6772  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6773  * could run), or through backplane controllers. This affects
6774  * placement of programs.
6775  *
6776  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6777  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6778  *   is directly connected.
6779  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6780  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6781  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6782  */
6783 static void init_numa_topology_type(void)
6784 {
6785         int a, b, c, n;
6786
6787         n = sched_max_numa_distance;
6788
6789         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6790                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6791                 return;
6792         }
6793
6794         for_each_online_node(a) {
6795                 for_each_online_node(b) {
6796                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6797                         if (node_distance(a, b) < n)
6798                                 continue;
6799
6800                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6801                         for_each_online_node(c) {
6802                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6803                                     node_distance(b, c) < n) {
6804                                         sched_numa_topology_type =
6805                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6806                                         return;
6807                                 }
6808                         }
6809
6810                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6811                         return;
6812                 }
6813         }
6814 }
6815
6816 static void sched_init_numa(void)
6817 {
6818         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6819         struct sched_domain_topology_level *tl;
6820         int level = 0;
6821         int i, j, k;
6822
6823         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6824         if (!sched_domains_numa_distance)
6825                 return;
6826
6827         /*
6828          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6829          * unique distances in the node_distance() table.
6830          *
6831          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6832          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6833          */
6834         next_distance = curr_distance;
6835         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6836                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6837                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6838                                 int distance = node_distance(i, k);
6839
6840                                 if (distance > curr_distance &&
6841                                     (distance < next_distance ||
6842                                      next_distance == curr_distance))
6843                                         next_distance = distance;
6844
6845                                 /*
6846                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6847                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6848                                  * equally connected to A.
6849                                  */
6850                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6851                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6852
6853                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6854                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6855                         }
6856                         if (next_distance != curr_distance) {
6857                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6858                                 sched_domains_numa_levels = level;
6859                                 curr_distance = next_distance;
6860                         } else break;
6861                 }
6862
6863                 /*
6864                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6865                  */
6866                 if (!sched_debug())
6867                         break;
6868         }
6869
6870         if (!level)
6871                 return;
6872
6873         /*
6874          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6875          * identity distance node_distance(i,i).
6876          *
6877          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6878          * numbers.
6879          */
6880
6881         /*
6882          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6883          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6884          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6885          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6886          * in other functions.
6887          *
6888          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6889          */
6890         sched_domains_numa_levels = 0;
6891
6892         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6893         if (!sched_domains_numa_masks)
6894                 return;
6895
6896         /*
6897          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6898          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6899          */
6900         for (i = 0; i < level; i++) {
6901                 sched_domains_numa_masks[i] =
6902                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6903                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6904                         return;
6905
6906                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6907                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6908                         if (!mask)
6909                                 return;
6910
6911                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6912
6913                         for_each_node(k) {
6914                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6915                                         continue;
6916
6917                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6918                         }
6919                 }
6920         }
6921
6922         /* Compute default topology size */
6923         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6924
6925         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6926                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6927         if (!tl)
6928                 return;
6929
6930         /*
6931          * Copy the default topology bits..
6932          */
6933         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6934                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6935
6936         /*
6937          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6938          */
6939         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6940                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6941                         .mask = sd_numa_mask,
6942                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6943                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6944                         .numa_level = j,
6945                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6946                 };
6947         }
6948
6949         sched_domain_topology = tl;
6950
6951         sched_domains_numa_levels = level;
6952         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6953
6954         init_numa_topology_type();
6955 }
6956
6957 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6958 {
6959         int i, j;
6960         int node = cpu_to_node(cpu);
6961
6962         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6963                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6964                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6965                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6966                 }
6967         }
6968 }
6969
6970 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6971 {
6972         int i, j;
6973         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6974                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6975                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6976         }
6977 }
6978
6979 /*
6980  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6981  * are onlined.
6982  */
6983 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6984                                            unsigned long action,
6985                                            void *hcpu)
6986 {
6987         int cpu = (long)hcpu;
6988
6989         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6990         case CPU_ONLINE:
6991                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6992                 break;
6993
6994         case CPU_DEAD:
6995                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6996                 break;
6997
6998         default:
6999                 return NOTIFY_DONE;
7000         }
7001
7002         return NOTIFY_OK;
7003 }
7004 #else
7005 static inline void sched_init_numa(void)
7006 {
7007 }
7008
7009 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
7010                                            unsigned long action,
7011                                            void *hcpu)
7012 {
7013         return 0;
7014 }
7015 #endif /* CONFIG_NUMA */
7016
7017 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7018 {
7019         struct sched_domain_topology_level *tl;
7020         int j;
7021
7022         for_each_sd_topology(tl) {
7023                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7024
7025                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7026                 if (!sdd->sd)
7027                         return -ENOMEM;
7028
7029                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7030                 if (!sdd->sg)
7031                         return -ENOMEM;
7032
7033                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
7034                 if (!sdd->sgc)
7035                         return -ENOMEM;
7036
7037                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7038                         struct sched_domain *sd;
7039                         struct sched_group *sg;
7040                         struct sched_group_capacity *sgc;
7041
7042                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7043                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7044                         if (!sd)
7045                                 return -ENOMEM;
7046
7047                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7048
7049                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7050                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7051                         if (!sg)
7052                                 return -ENOMEM;
7053
7054                         sg->next = sg;
7055
7056                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7057
7058                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
7059                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7060                         if (!sgc)
7061                                 return -ENOMEM;
7062
7063                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
7064                 }
7065         }
7066
7067         return 0;
7068 }
7069
7070 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7071 {
7072         struct sched_domain_topology_level *tl;
7073         int j;
7074
7075         for_each_sd_topology(tl) {
7076                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7077
7078                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7079                         struct sched_domain *sd;
7080
7081                         if (sdd->sd) {
7082                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7083                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7084                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7085                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7086                         }
7087
7088                         if (sdd->sg)
7089                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7090                         if (sdd->sgc)
7091                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7092                 }
7093                 free_percpu(sdd->sd);
7094                 sdd->sd = NULL;
7095                 free_percpu(sdd->sg);
7096                 sdd->sg = NULL;
7097                 free_percpu(sdd->sgc);
7098                 sdd->sgc = NULL;
7099         }
7100 }
7101
7102 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7103                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7104                 struct sched_domain *child, int cpu)
7105 {
7106         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
7107         if (!sd)
7108                 return child;
7109
7110         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7111         if (child) {
7112                 sd->level = child->level + 1;
7113                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7114                 child->parent = sd;
7115                 sd->child = child;
7116
7117                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7118                                     sched_domain_span(sd))) {
7119                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7120 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7121                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7122                                         child->name, sd->name);
7123 #endif
7124                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7125                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7126                                    sched_domain_span(sd),
7127                                    sched_domain_span(child));
7128                 }
7129
7130         }
7131         set_domain_attribute(sd, attr);
7132
7133         return sd;
7134 }
7135
7136 /*
7137  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7138  * to the individual cpus
7139  */
7140 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7141                                struct sched_domain_attr *attr)
7142 {
7143         enum s_alloc alloc_state;
7144         struct sched_domain *sd;
7145         struct s_data d;
7146         int i, ret = -ENOMEM;
7147
7148         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7149         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7150                 goto error;
7151
7152         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7153         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7154                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7155
7156                 sd = NULL;
7157                 for_each_sd_topology(tl) {
7158                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7159                         if (tl == sched_domain_topology)
7160                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7161                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7162                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7163                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7164                                 break;
7165                 }
7166         }
7167
7168         /* Build the groups for the domains */
7169         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7170                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7171                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7172                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7173                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7174                                         goto error;
7175                         } else {
7176                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7177                                         goto error;
7178                         }
7179                 }
7180         }
7181
7182         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7183         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7184                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7185                         continue;
7186
7187                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7188                         claim_allocations(i, sd);
7189                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7190                 }
7191         }
7192
7193         /* Attach the domains */
7194         rcu_read_lock();
7195         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7196                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7197                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7198         }
7199         rcu_read_unlock();
7200
7201         ret = 0;
7202 error:
7203         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7204         return ret;
7205 }
7206
7207 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7208 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7209 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7210                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7211
7212 /*
7213  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7214  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7215  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7216  */
7217 static cpumask_var_t fallback_doms;
7218
7219 /*
7220  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7221  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7222  * or 0 if it stayed the same.
7223  */
7224 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7225 {
7226         return 0;
7227 }
7228
7229 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7230 {
7231         int i;
7232         cpumask_var_t *doms;
7233
7234         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7235         if (!doms)
7236                 return NULL;
7237         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7238                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7239                         free_sched_domains(doms, i);
7240                         return NULL;
7241                 }
7242         }
7243         return doms;
7244 }
7245
7246 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7247 {
7248         unsigned int i;
7249         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7250                 free_cpumask_var(doms[i]);
7251         kfree(doms);
7252 }
7253
7254 /*
7255  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7256  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7257  * exclude other special cases in the future.
7258  */
7259 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7260 {
7261         int err;
7262
7263         arch_update_cpu_topology();
7264         ndoms_cur = 1;
7265         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7266         if (!doms_cur)
7267                 doms_cur = &fallback_doms;
7268         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7269         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7270         register_sched_domain_sysctl();
7271
7272         return err;
7273 }
7274
7275 /*
7276  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7277  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7278  */
7279 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7280 {
7281         int i;
7282
7283         rcu_read_lock();
7284         for_each_cpu(i, cpu_map)
7285                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7286         rcu_read_unlock();
7287 }
7288
7289 /* handle null as "default" */
7290 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7291                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7292 {
7293         struct sched_domain_attr tmp;
7294
7295         /* fast path */
7296         if (!new && !cur)
7297                 return 1;
7298
7299         tmp = SD_ATTR_INIT;
7300         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7301                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7302                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7303 }
7304
7305 /*
7306  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7307  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7308  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7309  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7310  *
7311  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7312  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7313  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7314  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7315  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7316  * it as it is.
7317  *
7318  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7319  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7320  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7321  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7322  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7323  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7324  *
7325  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7326  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7327  * and it will not create the default domain.
7328  *
7329  * Call with hotplug lock held
7330  */
7331 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7332                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7333 {
7334         int i, j, n;
7335         int new_topology;
7336
7337         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7338
7339         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7340         unregister_sched_domain_sysctl();
7341
7342         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7343         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7344
7345         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7346
7347         /* Destroy deleted domains */
7348         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7349                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7350                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7351                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7352                                 goto match1;
7353                 }
7354                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7355                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7356 match1:
7357                 ;
7358         }
7359
7360         n = ndoms_cur;
7361         if (doms_new == NULL) {
7362                 n = 0;
7363                 doms_new = &fallback_doms;
7364                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7365                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7366         }
7367
7368         /* Build new domains */
7369         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7370                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7371                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7372                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7373                                 goto match2;
7374                 }
7375                 /* no match - add a new doms_new */
7376                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7377 match2:
7378                 ;
7379         }
7380
7381         /* Remember the new sched domains */
7382         if (doms_cur != &fallback_doms)
7383                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7384         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7385         doms_cur = doms_new;
7386         dattr_cur = dattr_new;
7387         ndoms_cur = ndoms_new;
7388
7389         register_sched_domain_sysctl();
7390
7391         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7392 }
7393
7394 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7395
7396 /*
7397  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7398  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7399  * around partition_sched_domains().
7400  *
7401  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7402  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7403  */
7404 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7405                              void *hcpu)
7406 {
7407         switch (action) {
7408         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7409         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7410
7411                 /*
7412                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7413                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7414                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7415                  * domain, ignoring cpusets.
7416                  */
7417                 num_cpus_frozen--;
7418                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7419                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7420                         break;
7421                 }
7422
7423                 /*
7424                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7425                  * restore the original sched domains by considering the
7426                  * cpuset configurations.
7427                  */
7428
7429         case CPU_ONLINE:
7430                 cpuset_update_active_cpus(true);
7431                 break;
7432         default:
7433                 return NOTIFY_DONE;
7434         }
7435         return NOTIFY_OK;
7436 }
7437
7438 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7439                                void *hcpu)
7440 {
7441         unsigned long flags;
7442         long cpu = (long)hcpu;
7443         struct dl_bw *dl_b;
7444         bool overflow;
7445         int cpus;
7446
7447         switch (action) {
7448         case CPU_DOWN_PREPARE:
7449                 rcu_read_lock_sched();
7450                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7451
7452                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7453                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7454                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7455                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7456
7457                 rcu_read_unlock_sched();
7458
7459                 if (overflow)
7460                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7461                 cpuset_update_active_cpus(false);
7462                 break;
7463         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7464                 num_cpus_frozen++;
7465                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7466                 break;
7467         default:
7468                 return NOTIFY_DONE;
7469         }
7470         return NOTIFY_OK;
7471 }
7472
7473 void __init sched_init_smp(void)
7474 {
7475         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7476
7477         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7478         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7479
7480         sched_init_numa();
7481
7482         /*
7483          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7484          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7485          * happen.
7486          */
7487         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7488         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7489         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7490         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7491                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7492         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7493
7494         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7495         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7496         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7497
7498         init_hrtick();
7499
7500         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7501         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7502                 BUG();
7503         sched_init_granularity();
7504         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7505
7506         init_sched_rt_class();
7507         init_sched_dl_class();
7508 }
7509 #else
7510 void __init sched_init_smp(void)
7511 {
7512         sched_init_granularity();
7513 }
7514 #endif /* CONFIG_SMP */
7515
7516 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7517 {
7518         return in_lock_functions(addr) ||
7519                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7520                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7521 }
7522
7523 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7524 /*
7525  * Default task group.
7526  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7527  */
7528 struct task_group root_task_group;
7529 LIST_HEAD(task_groups);
7530
7531 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7532 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7533 #endif
7534
7535 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7536
7537 void __init sched_init(void)
7538 {
7539         int i, j;
7540         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7541
7542 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7543         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7544 #endif
7545 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7546         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7547 #endif
7548         if (alloc_size) {
7549                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7550
7551 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7552                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7553                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7554
7555                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7556                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7557
7558 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7559 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7560                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7561                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7562
7563                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7564                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7565
7566 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7567         }
7568 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7569         for_each_possible_cpu(i) {
7570                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7571                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7572         }
7573 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7574
7575         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7576                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7577         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7578                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7579
7580 #ifdef CONFIG_SMP
7581         init_defrootdomain();
7582 #endif
7583
7584 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7585         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7586                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7587 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7588
7589 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7590         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7591
7592         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7593         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7594         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7595         autogroup_init(&init_task);
7596 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7597
7598         for_each_possible_cpu(i) {
7599                 struct rq *rq;
7600
7601                 rq = cpu_rq(i);
7602                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7603                 rq->nr_running = 0;
7604                 rq->calc_load_active = 0;
7605                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7606                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7607                 init_rt_rq(&rq->rt);
7608                 init_dl_rq(&rq->dl);
7609 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7610                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7611                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7612                 /*
7613                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7614                  *
7615                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7616                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7617                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7618                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7619                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7620                  * (se->load.weight).
7621                  *
7622                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7623                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7624                  * then A0's share of the cpu resource is:
7625                  *
7626                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7627                  *
7628                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7629                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7630                  */
7631                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7632                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7633 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7634
7635                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7636 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7637                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7638 #endif
7639
7640                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7641                         rq->cpu_load[j] = 0;
7642
7643                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7644
7645 #ifdef CONFIG_SMP
7646                 rq->sd = NULL;
7647                 rq->rd = NULL;
7648                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7649                 rq->balance_callback = NULL;
7650                 rq->active_balance = 0;
7651                 rq->next_balance = jiffies;
7652                 rq->push_cpu = 0;
7653                 rq->cpu = i;
7654                 rq->online = 0;
7655                 rq->idle_stamp = 0;
7656                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7657                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7658
7659                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7660
7661                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7662 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7663                 rq->nohz_flags = 0;
7664 #endif
7665 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7666                 rq->last_sched_tick = 0;
7667 #endif
7668 #endif
7669                 init_rq_hrtick(rq);
7670                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7671         }
7672
7673         set_load_weight(&init_task);
7674
7675 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7676         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7677 #endif
7678
7679         /*
7680          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7681          */
7682         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7683         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7684
7685         /*
7686          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7687          */
7688         current->sched_class = &fair_sched_class;
7689
7690         /*
7691          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7692          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7693          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7694          * when this runqueue becomes "idle".
7695          */
7696         init_idle(current, smp_processor_id());
7697
7698         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7699
7700 #ifdef CONFIG_SMP
7701         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7702         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7703         if (cpu_isolated_map == NULL)
7704                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7705         idle_thread_set_boot_cpu();
7706         set_cpu_rq_start_time();
7707 #endif
7708         init_sched_fair_class();
7709
7710         scheduler_running = 1;
7711 }
7712
7713 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7714 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7715 {
7716         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7717
7718         return (nested == preempt_offset);
7719 }
7720
7721 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7722 {
7723         /*
7724          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7725          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7726          * otherwise we will destroy state.
7727          */
7728         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7729                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7730                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7731                         current->state,
7732                         (void *)current->task_state_change,
7733                         (void *)current->task_state_change);
7734
7735         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7736 }
7737 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7738
7739 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7740 {
7741         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7742
7743         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7744         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7745              !is_idle_task(current)) ||
7746             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7747                 return;
7748         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7749                 return;
7750         prev_jiffy = jiffies;
7751
7752         printk(KERN_ERR
7753                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7754                         file, line);
7755         printk(KERN_ERR
7756                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7757                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7758                         current->pid, current->comm);
7759
7760         if (task_stack_end_corrupted(current))
7761                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7762
7763         debug_show_held_locks(current);
7764         if (irqs_disabled())
7765                 print_irqtrace_events(current);
7766 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7767         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7768                 pr_err("Preemption disabled at:");
7769                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7770                 pr_cont("\n");
7771         }
7772 #endif
7773         dump_stack();
7774 }
7775 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7776 #endif
7777
7778 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7779 void normalize_rt_tasks(void)
7780 {
7781         struct task_struct *g, *p;
7782         struct sched_attr attr = {
7783                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7784         };
7785
7786         read_lock(&tasklist_lock);
7787         for_each_process_thread(g, p) {
7788                 /*
7789                  * Only normalize user tasks:
7790                  */
7791                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7792                         continue;
7793
7794                 p->se.exec_start                = 0;
7795 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7796                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7797                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7798                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7799 #endif
7800
7801                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7802                         /*
7803                          * Renice negative nice level userspace
7804                          * tasks back to 0:
7805                          */
7806                         if (task_nice(p) < 0)
7807                                 set_user_nice(p, 0);
7808                         continue;
7809                 }
7810
7811                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7812         }
7813         read_unlock(&tasklist_lock);
7814 }
7815
7816 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7817
7818 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7819 /*
7820  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7821  *
7822  * They can only be called when the whole system has been
7823  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7824  * activity can take place. Using them for anything else would
7825  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7826  * under any other configuration.
7827  */
7828
7829 /**
7830  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7831  * @cpu: the processor in question.
7832  *
7833  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7834  *
7835  * Return: The current task for @cpu.
7836  */
7837 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7838 {
7839         return cpu_curr(cpu);
7840 }
7841
7842 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7843
7844 #ifdef CONFIG_IA64
7845 /**
7846  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7847  * @cpu: the processor in question.
7848  * @p: the task pointer to set.
7849  *
7850  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7851  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7852  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7853  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7854  * and caller must save the original value of the current task (see
7855  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7856  * re-starting the system.
7857  *
7858  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7859  */
7860 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7861 {
7862         cpu_curr(cpu) = p;
7863 }
7864
7865 #endif
7866
7867 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7868 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7869 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7870
7871 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7872 {
7873         free_fair_sched_group(tg);
7874         free_rt_sched_group(tg);
7875         autogroup_free(tg);
7876         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7877 }
7878
7879 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7880 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7881 {
7882         struct task_group *tg;
7883
7884         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7885         if (!tg)
7886                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7887
7888         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7889                 goto err;
7890
7891         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7892                 goto err;
7893
7894         return tg;
7895
7896 err:
7897         free_sched_group(tg);
7898         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7899 }
7900
7901 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7902 {
7903         unsigned long flags;
7904
7905         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7906         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7907
7908         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7909
7910         tg->parent = parent;
7911         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7912         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7913         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7914 }
7915
7916 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7917 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7918 {
7919         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7920         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7921 }
7922
7923 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7924 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7925 {
7926         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7927         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7928 }
7929
7930 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7931 {
7932         unsigned long flags;
7933
7934         /* end participation in shares distribution */
7935         unregister_fair_sched_group(tg);
7936
7937         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7938         list_del_rcu(&tg->list);
7939         list_del_rcu(&tg->siblings);
7940         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7941 }
7942
7943 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7944  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7945  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7946  *      reflect its new group.
7947  */
7948 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7949 {
7950         struct task_group *tg;
7951         int queued, running;
7952         unsigned long flags;
7953         struct rq *rq;
7954
7955         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7956
7957         running = task_current(rq, tsk);
7958         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7959
7960         if (queued)
7961                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7962         if (unlikely(running))
7963                 put_prev_task(rq, tsk);
7964
7965         /*
7966          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7967          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7968          * to prevent lockdep warnings.
7969          */
7970         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7971                           struct task_group, css);
7972         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7973         tsk->sched_task_group = tg;
7974
7975 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7976         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7977                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7978         else
7979 #endif
7980                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7981
7982         if (unlikely(running))
7983                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7984         if (queued)
7985                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
7986
7987         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7988 }
7989 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7990
7991 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7992 /*
7993  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7994  */
7995 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7996
7997 /* Must be called with tasklist_lock held */
7998 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7999 {
8000         struct task_struct *g, *p;
8001
8002         /*
8003          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
8004          */
8005         if (task_group_is_autogroup(tg))
8006                 return 0;
8007
8008         for_each_process_thread(g, p) {
8009                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
8010                         return 1;
8011         }
8012
8013         return 0;
8014 }
8015
8016 struct rt_schedulable_data {
8017         struct task_group *tg;
8018         u64 rt_period;
8019         u64 rt_runtime;
8020 };
8021
8022 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8023 {
8024         struct rt_schedulable_data *d = data;
8025         struct task_group *child;
8026         unsigned long total, sum = 0;
8027         u64 period, runtime;
8028
8029         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8030         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8031
8032         if (tg == d->tg) {
8033                 period = d->rt_period;
8034                 runtime = d->rt_runtime;
8035         }
8036
8037         /*
8038          * Cannot have more runtime than the period.
8039          */
8040         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8041                 return -EINVAL;
8042
8043         /*
8044          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8045          */
8046         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8047                 return -EBUSY;
8048
8049         total = to_ratio(period, runtime);
8050
8051         /*
8052          * Nobody can have more than the global setting allows.
8053          */
8054         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8055                 return -EINVAL;
8056
8057         /*
8058          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8059          */
8060         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8061                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8062                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8063
8064                 if (child == d->tg) {
8065                         period = d->rt_period;
8066                         runtime = d->rt_runtime;
8067                 }
8068
8069                 sum += to_ratio(period, runtime);
8070         }
8071
8072         if (sum > total)
8073                 return -EINVAL;
8074
8075         return 0;
8076 }
8077
8078 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8079 {
8080         int ret;
8081
8082         struct rt_schedulable_data data = {
8083                 .tg = tg,
8084                 .rt_period = period,
8085                 .rt_runtime = runtime,
8086         };
8087
8088         rcu_read_lock();
8089         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8090         rcu_read_unlock();
8091
8092         return ret;
8093 }
8094
8095 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8096                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8097 {
8098         int i, err = 0;
8099
8100         /*
8101          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8102          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8103          */
8104         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8105                 return -EINVAL;
8106
8107         /* No period doesn't make any sense. */
8108         if (rt_period == 0)
8109                 return -EINVAL;
8110
8111         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8112         read_lock(&tasklist_lock);
8113         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8114         if (err)
8115                 goto unlock;
8116
8117         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8118         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8119         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8120
8121         for_each_possible_cpu(i) {
8122                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8123
8124                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8125                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8126                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8127         }
8128         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8129 unlock:
8130         read_unlock(&tasklist_lock);
8131         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8132
8133         return err;
8134 }
8135
8136 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8137 {
8138         u64 rt_runtime, rt_period;
8139
8140         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8141         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8142         if (rt_runtime_us < 0)
8143                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8144
8145         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8146 }
8147
8148 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8149 {
8150         u64 rt_runtime_us;
8151
8152         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8153                 return -1;
8154
8155         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8156         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8157         return rt_runtime_us;
8158 }
8159
8160 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8161 {
8162         u64 rt_runtime, rt_period;
8163
8164         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8165         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8166
8167         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8168 }
8169
8170 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8171 {
8172         u64 rt_period_us;
8173
8174         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8175         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8176         return rt_period_us;
8177 }
8178 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8179
8180 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8181 static int sched_rt_global_constraints(void)
8182 {
8183         int ret = 0;
8184
8185         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8186         read_lock(&tasklist_lock);
8187         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8188         read_unlock(&tasklist_lock);
8189         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8190
8191         return ret;
8192 }
8193
8194 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8195 {
8196         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8197         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8198                 return 0;
8199
8200         return 1;
8201 }
8202
8203 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8204 static int sched_rt_global_constraints(void)
8205 {
8206         unsigned long flags;
8207         int i, ret = 0;
8208
8209         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8210         for_each_possible_cpu(i) {
8211                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8212
8213                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8214                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8215                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8216         }
8217         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8218
8219         return ret;
8220 }
8221 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8222
8223 static int sched_dl_global_validate(void)
8224 {
8225         u64 runtime = global_rt_runtime();
8226         u64 period = global_rt_period();
8227         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8228         struct dl_bw *dl_b;
8229         int cpu, ret = 0;
8230         unsigned long flags;
8231
8232         /*
8233          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8234          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8235          * any of the root_domains.
8236          *
8237          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8238          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8239          * solutions is welcome!
8240          */
8241         for_each_possible_cpu(cpu) {
8242                 rcu_read_lock_sched();
8243                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8244
8245                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8246                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8247                         ret = -EBUSY;
8248                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8249
8250                 rcu_read_unlock_sched();
8251
8252                 if (ret)
8253                         break;
8254         }
8255
8256         return ret;
8257 }
8258
8259 static void sched_dl_do_global(void)
8260 {
8261         u64 new_bw = -1;
8262         struct dl_bw *dl_b;
8263         int cpu;
8264         unsigned long flags;
8265
8266         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8267         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8268
8269         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8270                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8271
8272         /*
8273          * FIXME: As above...
8274          */
8275         for_each_possible_cpu(cpu) {
8276                 rcu_read_lock_sched();
8277                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8278
8279                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8280                 dl_b->bw = new_bw;
8281                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8282
8283                 rcu_read_unlock_sched();
8284         }
8285 }
8286
8287 static int sched_rt_global_validate(void)
8288 {
8289         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8290                 return -EINVAL;
8291
8292         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8293                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8294                 return -EINVAL;
8295
8296         return 0;
8297 }
8298
8299 static void sched_rt_do_global(void)
8300 {
8301         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8302         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8303 }
8304
8305 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8306                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8307                 loff_t *ppos)
8308 {
8309         int old_period, old_runtime;
8310         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8311         int ret;
8312
8313         mutex_lock(&mutex);
8314         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8315         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8316
8317         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8318
8319         if (!ret && write) {
8320                 ret = sched_rt_global_validate();
8321                 if (ret)
8322                         goto undo;
8323
8324                 ret = sched_dl_global_validate();
8325                 if (ret)
8326                         goto undo;
8327
8328                 ret = sched_rt_global_constraints();
8329                 if (ret)
8330                         goto undo;
8331
8332                 sched_rt_do_global();
8333                 sched_dl_do_global();
8334         }
8335         if (0) {
8336 undo:
8337                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8338                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8339         }
8340         mutex_unlock(&mutex);
8341
8342         return ret;
8343 }
8344
8345 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8346                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8347                 loff_t *ppos)
8348 {
8349         int ret;
8350         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8351
8352         mutex_lock(&mutex);
8353         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8354         /* make sure that internally we keep jiffies */
8355         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8356         if (!ret && write) {
8357                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8358                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8359         }
8360         mutex_unlock(&mutex);
8361         return ret;
8362 }
8363
8364 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8365
8366 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8367 {
8368         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8369 }
8370
8371 static struct cgroup_subsys_state *
8372 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8373 {
8374         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8375         struct task_group *tg;
8376
8377         if (!parent) {
8378                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8379                 return &root_task_group.css;
8380         }
8381
8382         tg = sched_create_group(parent);
8383         if (IS_ERR(tg))
8384                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8385
8386         return &tg->css;
8387 }
8388
8389 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8390 {
8391         struct task_group *tg = css_tg(css);
8392         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8393
8394         if (parent)
8395                 sched_online_group(tg, parent);
8396         return 0;
8397 }
8398
8399 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8400 {
8401         struct task_group *tg = css_tg(css);
8402
8403         sched_destroy_group(tg);
8404 }
8405
8406 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8407 {
8408         struct task_group *tg = css_tg(css);
8409
8410         sched_offline_group(tg);
8411 }
8412
8413 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8414 {
8415         sched_move_task(task);
8416 }
8417
8418 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8419 {
8420         struct task_struct *task;
8421         struct cgroup_subsys_state *css;
8422
8423         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8424 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8425                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8426                         return -EINVAL;
8427 #else
8428                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8429                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8430                         return -EINVAL;
8431 #endif
8432         }
8433         return 0;
8434 }
8435
8436 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8437 {
8438         struct task_struct *task;
8439         struct cgroup_subsys_state *css;
8440
8441         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8442                 sched_move_task(task);
8443 }
8444
8445 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8446 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8447                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8448 {
8449         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8450 }
8451
8452 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8453                                struct cftype *cft)
8454 {
8455         struct task_group *tg = css_tg(css);
8456
8457         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8458 }
8459
8460 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8461 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8462
8463 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8464 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8465
8466 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8467
8468 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8469 {
8470         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8471         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8472
8473         if (tg == &root_task_group)
8474                 return -EINVAL;
8475
8476         /*
8477          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8478          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8479          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8480          */
8481         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8482                 return -EINVAL;
8483
8484         /*
8485          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8486          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8487          * feasibility.
8488          */
8489         if (period > max_cfs_quota_period)
8490                 return -EINVAL;
8491
8492         /*
8493          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8494          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8495          */
8496         get_online_cpus();
8497         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8498         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8499         if (ret)
8500                 goto out_unlock;
8501
8502         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8503         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8504         /*
8505          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8506          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8507          */
8508         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8509                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8510         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8511         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8512         cfs_b->quota = quota;
8513
8514         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8515         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8516         if (runtime_enabled)
8517                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8518         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8519
8520         for_each_online_cpu(i) {
8521                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8522                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8523
8524                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8525                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8526                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8527
8528                 if (cfs_rq->throttled)
8529                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8530                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8531         }
8532         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8533                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8534 out_unlock:
8535         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8536         put_online_cpus();
8537
8538         return ret;
8539 }
8540
8541 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8542 {
8543         u64 quota, period;
8544
8545         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8546         if (cfs_quota_us < 0)
8547                 quota = RUNTIME_INF;
8548         else
8549                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8550
8551         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8552 }
8553
8554 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8555 {
8556         u64 quota_us;
8557
8558         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8559                 return -1;
8560
8561         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8562         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8563
8564         return quota_us;
8565 }
8566
8567 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8568 {
8569         u64 quota, period;
8570
8571         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8572         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8573
8574         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8575 }
8576
8577 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8578 {
8579         u64 cfs_period_us;
8580
8581         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8582         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8583
8584         return cfs_period_us;
8585 }
8586
8587 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8588                                   struct cftype *cft)
8589 {
8590         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8591 }
8592
8593 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8594                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8595 {
8596         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8597 }
8598
8599 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8600                                    struct cftype *cft)
8601 {
8602         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8603 }
8604
8605 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8606                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8607 {
8608         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8609 }
8610
8611 struct cfs_schedulable_data {
8612         struct task_group *tg;
8613         u64 period, quota;
8614 };
8615
8616 /*
8617  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8618  * note: units are usecs
8619  */
8620 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8621                                struct cfs_schedulable_data *d)
8622 {
8623         u64 quota, period;
8624
8625         if (tg == d->tg) {
8626                 period = d->period;
8627                 quota = d->quota;
8628         } else {
8629                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8630                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8631         }
8632
8633         /* note: these should typically be equivalent */
8634         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8635                 return RUNTIME_INF;
8636
8637         return to_ratio(period, quota);
8638 }
8639
8640 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8641 {
8642         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8643         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8644         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8645
8646         if (!tg->parent) {
8647                 quota = RUNTIME_INF;
8648         } else {
8649                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8650
8651                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8652                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8653
8654                 /*
8655                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8656                  * limit is set
8657                  */
8658                 if (quota == RUNTIME_INF)
8659                         quota = parent_quota;
8660                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8661                         return -EINVAL;
8662         }
8663         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8664
8665         return 0;
8666 }
8667
8668 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8669 {
8670         int ret;
8671         struct cfs_schedulable_data data = {
8672                 .tg = tg,
8673                 .period = period,
8674                 .quota = quota,
8675         };
8676
8677         if (quota != RUNTIME_INF) {
8678                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8679                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8680         }
8681
8682         rcu_read_lock();
8683         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8684         rcu_read_unlock();
8685
8686         return ret;
8687 }
8688
8689 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8690 {
8691         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8692         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8693
8694         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8695         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8696         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8697
8698         return 0;
8699 }
8700 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8701 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8702
8703 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8704 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8705                                 struct cftype *cft, s64 val)
8706 {
8707         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8708 }
8709
8710 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8711                                struct cftype *cft)
8712 {
8713         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8714 }
8715
8716 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8717                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8718 {
8719         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8720 }
8721
8722 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8723                                    struct cftype *cft)
8724 {
8725         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8726 }
8727 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8728
8729 static struct cftype cpu_files[] = {
8730 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8731         {
8732                 .name = "shares",
8733                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8734                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8735         },
8736 #endif
8737 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8738         {
8739                 .name = "cfs_quota_us",
8740                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8741                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8742         },
8743         {
8744                 .name = "cfs_period_us",
8745                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8746                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8747         },
8748         {
8749                 .name = "stat",
8750                 .seq_show = cpu_stats_show,
8751         },
8752 #endif
8753 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8754         {
8755                 .name = "rt_runtime_us",
8756                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8757                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8758         },
8759         {
8760                 .name = "rt_period_us",
8761                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8762                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8763         },
8764 #endif
8765         { }     /* terminate */
8766 };
8767
8768 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8769         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8770         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8771         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8772         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8773         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8774         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8775         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8776         .legacy_cftypes = cpu_files,
8777         .early_init     = 1,
8778 };
8779
8780 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8781
8782 void dump_cpu_task(int cpu)
8783 {
8784         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8785         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8786 }
8787
8788 /*
8789  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8790  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8791  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8792  * that remained on nice 0.
8793  *
8794  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8795  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8796  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8797  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8798  * the relative distance between them is ~25%.)
8799  */
8800 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8801  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8802  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8803  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8804  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8805  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8806  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8807  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8808  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8809 };
8810
8811 /*
8812  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8813  *
8814  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8815  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8816  * into multiplications:
8817  */
8818 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8819  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8820  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8821  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8822  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8823  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8824  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8825  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8826  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8827 };