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