sched, mips, ia64: Remove __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
[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  * This function clears the sched_dl_entity static params.
1813  */
1814 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
1815 {
1816         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
1817
1818         dl_se->dl_runtime = 0;
1819         dl_se->dl_deadline = 0;
1820         dl_se->dl_period = 0;
1821         dl_se->flags = 0;
1822         dl_se->dl_bw = 0;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1827  * p is forked by current.
1828  *
1829  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1830  */
1831 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1832 {
1833         p->on_rq                        = 0;
1834
1835         p->se.on_rq                     = 0;
1836         p->se.exec_start                = 0;
1837         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1838         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1839         p->se.nr_migrations             = 0;
1840         p->se.vruntime                  = 0;
1841         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1842
1843 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1844         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1845 #endif
1846
1847         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1848         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1849         __dl_clear_params(p);
1850
1851         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1852
1853 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1854         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1855 #endif
1856
1857 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1858         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1859                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1860                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1861         }
1862
1863         if (clone_flags & CLONE_VM)
1864                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1865         else
1866                 p->numa_preferred_nid = -1;
1867
1868         p->node_stamp = 0ULL;
1869         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1870         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1871         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1872         p->numa_faults_memory = NULL;
1873         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1874         p->last_task_numa_placement = 0;
1875         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1876
1877         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1878         p->numa_group = NULL;
1879 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1880 }
1881
1882 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1883 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1884 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1885 {
1886         if (enabled)
1887                 sched_feat_set("NUMA");
1888         else
1889                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1890 }
1891 #else
1892 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1893
1894 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1895 {
1896         numabalancing_enabled = enabled;
1897 }
1898 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1899
1900 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1901 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1902                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1903 {
1904         struct ctl_table t;
1905         int err;
1906         int state = numabalancing_enabled;
1907
1908         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1909                 return -EPERM;
1910
1911         t = *table;
1912         t.data = &state;
1913         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1914         if (err < 0)
1915                 return err;
1916         if (write)
1917                 set_numabalancing_state(state);
1918         return err;
1919 }
1920 #endif
1921 #endif
1922
1923 /*
1924  * fork()/clone()-time setup:
1925  */
1926 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1927 {
1928         unsigned long flags;
1929         int cpu = get_cpu();
1930
1931         __sched_fork(clone_flags, p);
1932         /*
1933          * We mark the process as running here. This guarantees that
1934          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1935          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1936          */
1937         p->state = TASK_RUNNING;
1938
1939         /*
1940          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1941          */
1942         p->prio = current->normal_prio;
1943
1944         /*
1945          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1946          */
1947         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1948                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1949                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1950                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1951                         p->rt_priority = 0;
1952                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1953                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1954
1955                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1956                 set_load_weight(p);
1957
1958                 /*
1959                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1960                  * fulfilled its duty:
1961                  */
1962                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1963         }
1964
1965         if (dl_prio(p->prio)) {
1966                 put_cpu();
1967                 return -EAGAIN;
1968         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1969                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1970         } else {
1971                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1972         }
1973
1974         if (p->sched_class->task_fork)
1975                 p->sched_class->task_fork(p);
1976
1977         /*
1978          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1979          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1980          * is ran before sched_fork().
1981          *
1982          * Silence PROVE_RCU.
1983          */
1984         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1985         set_task_cpu(p, cpu);
1986         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1987
1988 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1989         if (likely(sched_info_on()))
1990                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1991 #endif
1992 #if defined(CONFIG_SMP)
1993         p->on_cpu = 0;
1994 #endif
1995         init_task_preempt_count(p);
1996 #ifdef CONFIG_SMP
1997         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1998         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1999 #endif
2000
2001         put_cpu();
2002         return 0;
2003 }
2004
2005 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2006 {
2007         if (runtime == RUNTIME_INF)
2008                 return 1ULL << 20;
2009
2010         /*
2011          * Doing this here saves a lot of checks in all
2012          * the calling paths, and returning zero seems
2013          * safe for them anyway.
2014          */
2015         if (period == 0)
2016                 return 0;
2017
2018         return div64_u64(runtime << 20, period);
2019 }
2020
2021 #ifdef CONFIG_SMP
2022 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2023 {
2024         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2025 }
2026
2027 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2028 {
2029         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2030         int cpus = 0;
2031
2032         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2033                 cpus++;
2034
2035         return cpus;
2036 }
2037 #else
2038 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2039 {
2040         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2041 }
2042
2043 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2044 {
2045         return 1;
2046 }
2047 #endif
2048
2049 static inline
2050 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2051 {
2052         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
2053 }
2054
2055 static inline
2056 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2057 {
2058         dl_b->total_bw += tsk_bw;
2059 }
2060
2061 static inline
2062 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
2063 {
2064         return dl_b->bw != -1 &&
2065                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
2066 }
2067
2068 /*
2069  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2070  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2071  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2072  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2073  *
2074  * This function is called while holding p's rq->lock.
2075  */
2076 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2077                        const struct sched_attr *attr)
2078 {
2079
2080         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2081         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2082         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2083         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2084         int cpus, err = -1;
2085
2086         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2087                 return 0;
2088
2089         /*
2090          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2091          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2092          * allocated bandwidth of the container.
2093          */
2094         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2095         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2096         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2097             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2098                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2099                 err = 0;
2100         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2101                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2102                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2103                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2104                 err = 0;
2105         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2106                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2107                 err = 0;
2108         }
2109         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2110
2111         return err;
2112 }
2113
2114 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2115
2116 /*
2117  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2118  *
2119  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2120  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2121  * on the runqueue and wakes it.
2122  */
2123 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2124 {
2125         unsigned long flags;
2126         struct rq *rq;
2127
2128         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2129 #ifdef CONFIG_SMP
2130         /*
2131          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2132          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2133          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2134          */
2135         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2136 #endif
2137
2138         /* Initialize new task's runnable average */
2139         init_task_runnable_average(p);
2140         rq = __task_rq_lock(p);
2141         activate_task(rq, p, 0);
2142         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2143         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2144         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2145 #ifdef CONFIG_SMP
2146         if (p->sched_class->task_woken)
2147                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2148 #endif
2149         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2150 }
2151
2152 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2153
2154 /**
2155  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2156  * @notifier: notifier struct to register
2157  */
2158 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2159 {
2160         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2161 }
2162 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2163
2164 /**
2165  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2166  * @notifier: notifier struct to unregister
2167  *
2168  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2169  */
2170 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2171 {
2172         hlist_del(&notifier->link);
2173 }
2174 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2175
2176 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2177 {
2178         struct preempt_notifier *notifier;
2179
2180         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2181                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2182 }
2183
2184 static void
2185 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2186                                  struct task_struct *next)
2187 {
2188         struct preempt_notifier *notifier;
2189
2190         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2191                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2192 }
2193
2194 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2195
2196 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2197 {
2198 }
2199
2200 static void
2201 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2202                                  struct task_struct *next)
2203 {
2204 }
2205
2206 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2207
2208 /**
2209  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2210  * @rq: the runqueue preparing to switch
2211  * @prev: the current task that is being switched out
2212  * @next: the task we are going to switch to.
2213  *
2214  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2215  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2216  * switch.
2217  *
2218  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2219  * hooks.
2220  */
2221 static inline void
2222 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2223                     struct task_struct *next)
2224 {
2225         trace_sched_switch(prev, next);
2226         sched_info_switch(rq, prev, next);
2227         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2228         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2229         prepare_lock_switch(rq, next);
2230         prepare_arch_switch(next);
2231 }
2232
2233 /**
2234  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2235  * @rq: runqueue associated with task-switch
2236  * @prev: the thread we just switched away from.
2237  *
2238  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2239  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2240  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2241  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2242  *
2243  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2244  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2245  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2246  * details.)
2247  */
2248 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2249         __releases(rq->lock)
2250 {
2251         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2252         long prev_state;
2253
2254         rq->prev_mm = NULL;
2255
2256         /*
2257          * A task struct has one reference for the use as "current".
2258          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2259          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2260          * the scheduled task must drop that reference.
2261          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2262          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2263          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2264          * be dropped twice.
2265          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2266          */
2267         prev_state = prev->state;
2268         vtime_task_switch(prev);
2269         finish_arch_switch(prev);
2270         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2271         finish_lock_switch(rq, prev);
2272         finish_arch_post_lock_switch();
2273
2274         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2275         if (mm)
2276                 mmdrop(mm);
2277         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2278                 if (prev->sched_class->task_dead)
2279                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2280
2281                 /*
2282                  * Remove function-return probe instances associated with this
2283                  * task and put them back on the free list.
2284                  */
2285                 kprobe_flush_task(prev);
2286                 put_task_struct(prev);
2287         }
2288
2289         tick_nohz_task_switch(current);
2290 }
2291
2292 #ifdef CONFIG_SMP
2293
2294 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2295 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2296 {
2297         if (rq->post_schedule) {
2298                 unsigned long flags;
2299
2300                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2301                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2302                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2303                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2304
2305                 rq->post_schedule = 0;
2306         }
2307 }
2308
2309 #else
2310
2311 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2312 {
2313 }
2314
2315 #endif
2316
2317 /**
2318  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2319  * @prev: the thread we just switched away from.
2320  */
2321 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2322         __releases(rq->lock)
2323 {
2324         struct rq *rq = this_rq();
2325
2326         finish_task_switch(rq, prev);
2327
2328         /*
2329          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2330          * task_switch?
2331          */
2332         post_schedule(rq);
2333
2334         if (current->set_child_tid)
2335                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2336 }
2337
2338 /*
2339  * context_switch - switch to the new MM and the new
2340  * thread's register state.
2341  */
2342 static inline void
2343 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2344                struct task_struct *next)
2345 {
2346         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2347
2348         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2349
2350         mm = next->mm;
2351         oldmm = prev->active_mm;
2352         /*
2353          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2354          * combine the page table reload and the switch backend into
2355          * one hypercall.
2356          */
2357         arch_start_context_switch(prev);
2358
2359         if (!mm) {
2360                 next->active_mm = oldmm;
2361                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2362                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2363         } else
2364                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2365
2366         if (!prev->mm) {
2367                 prev->active_mm = NULL;
2368                 rq->prev_mm = oldmm;
2369         }
2370         /*
2371          * Since the runqueue lock will be released by the next
2372          * task (which is an invalid locking op but in the case
2373          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2374          * do an early lockdep release here:
2375          */
2376         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2377
2378         context_tracking_task_switch(prev, next);
2379         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2380         switch_to(prev, next, prev);
2381
2382         barrier();
2383         /*
2384          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2385          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2386          * frame will be invalid.
2387          */
2388         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2389 }
2390
2391 /*
2392  * nr_running and nr_context_switches:
2393  *
2394  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2395  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2396  */
2397 unsigned long nr_running(void)
2398 {
2399         unsigned long i, sum = 0;
2400
2401         for_each_online_cpu(i)
2402                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2403
2404         return sum;
2405 }
2406
2407 unsigned long long nr_context_switches(void)
2408 {
2409         int i;
2410         unsigned long long sum = 0;
2411
2412         for_each_possible_cpu(i)
2413                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2414
2415         return sum;
2416 }
2417
2418 unsigned long nr_iowait(void)
2419 {
2420         unsigned long i, sum = 0;
2421
2422         for_each_possible_cpu(i)
2423                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2424
2425         return sum;
2426 }
2427
2428 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2429 {
2430         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2431         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2432 }
2433
2434 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2435 {
2436         struct rq *this = this_rq();
2437         *nr_waiters = atomic_read(&this->nr_iowait);
2438         *load = this->cpu_load[0];
2439 }
2440
2441 #ifdef CONFIG_SMP
2442
2443 /*
2444  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2445  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2446  */
2447 void sched_exec(void)
2448 {
2449         struct task_struct *p = current;
2450         unsigned long flags;
2451         int dest_cpu;
2452
2453         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2454         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2455         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2456                 goto unlock;
2457
2458         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2459                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2460
2461                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2462                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2463                 return;
2464         }
2465 unlock:
2466         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2467 }
2468
2469 #endif
2470
2471 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2472 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2473
2474 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2475 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2476
2477 /*
2478  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2479  * @p in case that task is currently running.
2480  *
2481  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2482  */
2483 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2484 {
2485         u64 ns = 0;
2486
2487         /*
2488          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2489          * project cycles that may never be accounted to this
2490          * thread, breaking clock_gettime().
2491          */
2492         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2493                 update_rq_clock(rq);
2494                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2495                 if ((s64)ns < 0)
2496                         ns = 0;
2497         }
2498
2499         return ns;
2500 }
2501
2502 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2503 {
2504         unsigned long flags;
2505         struct rq *rq;
2506         u64 ns = 0;
2507
2508         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2509         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2510         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2511
2512         return ns;
2513 }
2514
2515 /*
2516  * Return accounted runtime for the task.
2517  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2518  * pending runtime that have not been accounted yet.
2519  */
2520 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2521 {
2522         unsigned long flags;
2523         struct rq *rq;
2524         u64 ns = 0;
2525
2526 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2527         /*
2528          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2529          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2530          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2531          *
2532          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2533          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2534          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2535          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2536          * been accounted, so we're correct here as well.
2537          */
2538         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2539                 return p->se.sum_exec_runtime;
2540 #endif
2541
2542         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2543         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2544         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2545
2546         return ns;
2547 }
2548
2549 /*
2550  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2551  * We call it with interrupts disabled.
2552  */
2553 void scheduler_tick(void)
2554 {
2555         int cpu = smp_processor_id();
2556         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2557         struct task_struct *curr = rq->curr;
2558
2559         sched_clock_tick();
2560
2561         raw_spin_lock(&rq->lock);
2562         update_rq_clock(rq);
2563         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2564         update_cpu_load_active(rq);
2565         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2566
2567         perf_event_task_tick();
2568
2569 #ifdef CONFIG_SMP
2570         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2571         trigger_load_balance(rq);
2572 #endif
2573         rq_last_tick_reset(rq);
2574 }
2575
2576 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2577 /**
2578  * scheduler_tick_max_deferment
2579  *
2580  * Keep at least one tick per second when a single
2581  * active task is running because the scheduler doesn't
2582  * yet completely support full dynticks environment.
2583  *
2584  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2585  * balancing, etc... continue to move forward, even
2586  * with a very low granularity.
2587  *
2588  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2589  */
2590 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2591 {
2592         struct rq *rq = this_rq();
2593         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2594
2595         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2596
2597         if (time_before_eq(next, now))
2598                 return 0;
2599
2600         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2601 }
2602 #endif
2603
2604 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2605 {
2606         if (in_lock_functions(addr)) {
2607                 addr = CALLER_ADDR2;
2608                 if (in_lock_functions(addr))
2609                         addr = CALLER_ADDR3;
2610         }
2611         return addr;
2612 }
2613
2614 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2615                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2616
2617 void preempt_count_add(int val)
2618 {
2619 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2620         /*
2621          * Underflow?
2622          */
2623         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2624                 return;
2625 #endif
2626         __preempt_count_add(val);
2627 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2628         /*
2629          * Spinlock count overflowing soon?
2630          */
2631         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2632                                 PREEMPT_MASK - 10);
2633 #endif
2634         if (preempt_count() == val) {
2635                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2636 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2637                 current->preempt_disable_ip = ip;
2638 #endif
2639                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2640         }
2641 }
2642 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2643 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2644
2645 void preempt_count_sub(int val)
2646 {
2647 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2648         /*
2649          * Underflow?
2650          */
2651         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2652                 return;
2653         /*
2654          * Is the spinlock portion underflowing?
2655          */
2656         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2657                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2658                 return;
2659 #endif
2660
2661         if (preempt_count() == val)
2662                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2663         __preempt_count_sub(val);
2664 }
2665 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2666 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2667
2668 #endif
2669
2670 /*
2671  * Print scheduling while atomic bug:
2672  */
2673 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2674 {
2675         if (oops_in_progress)
2676                 return;
2677
2678         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2679                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2680
2681         debug_show_held_locks(prev);
2682         print_modules();
2683         if (irqs_disabled())
2684                 print_irqtrace_events(prev);
2685 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2686         if (in_atomic_preempt_off()) {
2687                 pr_err("Preemption disabled at:");
2688                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2689                 pr_cont("\n");
2690         }
2691 #endif
2692         dump_stack();
2693         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2694 }
2695
2696 /*
2697  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2698  */
2699 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2700 {
2701 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2702         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2703 #endif
2704         /*
2705          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2706          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2707          * if we are scheduling when we should not.
2708          */
2709         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2710                 __schedule_bug(prev);
2711         rcu_sleep_check();
2712
2713         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2714
2715         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2716 }
2717
2718 /*
2719  * Pick up the highest-prio task:
2720  */
2721 static inline struct task_struct *
2722 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2723 {
2724         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2725         struct task_struct *p;
2726
2727         /*
2728          * Optimization: we know that if all tasks are in
2729          * the fair class we can call that function directly:
2730          */
2731         if (likely(prev->sched_class == class &&
2732                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2733                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2734                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2735                         goto again;
2736
2737                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2738                 if (unlikely(!p))
2739                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2740
2741                 return p;
2742         }
2743
2744 again:
2745         for_each_class(class) {
2746                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2747                 if (p) {
2748                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2749                                 goto again;
2750                         return p;
2751                 }
2752         }
2753
2754         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2755 }
2756
2757 /*
2758  * __schedule() is the main scheduler function.
2759  *
2760  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2761  *
2762  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2763  *
2764  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2765  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2766  *
2767  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2768  *      interrupt handler scheduler_tick().
2769  *
2770  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2771  *      task to the run-queue and that's it.
2772  *
2773  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2774  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2775  *      called on the nearest possible occasion:
2776  *
2777  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2778  *
2779  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2780  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2781  *           spin_unlock()!)
2782  *
2783  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2784  *           preemptible context
2785  *
2786  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2787  *         then at the next:
2788  *
2789  *          - cond_resched() call
2790  *          - explicit schedule() call
2791  *          - return from syscall or exception to user-space
2792  *          - return from interrupt-handler to user-space
2793  */
2794 static void __sched __schedule(void)
2795 {
2796         struct task_struct *prev, *next;
2797         unsigned long *switch_count;
2798         struct rq *rq;
2799         int cpu;
2800
2801 need_resched:
2802         preempt_disable();
2803         cpu = smp_processor_id();
2804         rq = cpu_rq(cpu);
2805         rcu_note_context_switch(cpu);
2806         prev = rq->curr;
2807
2808         schedule_debug(prev);
2809
2810         if (sched_feat(HRTICK))
2811                 hrtick_clear(rq);
2812
2813         /*
2814          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2815          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2816          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2817          */
2818         smp_mb__before_spinlock();
2819         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2820
2821         switch_count = &prev->nivcsw;
2822         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2823                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2824                         prev->state = TASK_RUNNING;
2825                 } else {
2826                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2827                         prev->on_rq = 0;
2828
2829                         /*
2830                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2831                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2832                          * concurrency.
2833                          */
2834                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2835                                 struct task_struct *to_wakeup;
2836
2837                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2838                                 if (to_wakeup)
2839                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2840                         }
2841                 }
2842                 switch_count = &prev->nvcsw;
2843         }
2844
2845         if (task_on_rq_queued(prev) || rq->skip_clock_update < 0)
2846                 update_rq_clock(rq);
2847
2848         next = pick_next_task(rq, prev);
2849         clear_tsk_need_resched(prev);
2850         clear_preempt_need_resched();
2851         rq->skip_clock_update = 0;
2852
2853         if (likely(prev != next)) {
2854                 rq->nr_switches++;
2855                 rq->curr = next;
2856                 ++*switch_count;
2857
2858                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2859                 /*
2860                  * The context switch have flipped the stack from under us
2861                  * and restored the local variables which were saved when
2862                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2863                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2864                  */
2865                 cpu = smp_processor_id();
2866                 rq = cpu_rq(cpu);
2867         } else
2868                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2869
2870         post_schedule(rq);
2871
2872         sched_preempt_enable_no_resched();
2873         if (need_resched())
2874                 goto need_resched;
2875 }
2876
2877 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2878 {
2879         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2880                 return;
2881         /*
2882          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2883          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2884          */
2885         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2886                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2887 }
2888
2889 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2890 {
2891         struct task_struct *tsk = current;
2892
2893         sched_submit_work(tsk);
2894         __schedule();
2895 }
2896 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2897
2898 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2899 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2900 {
2901         /*
2902          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2903          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2904          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2905          * we find a better solution.
2906          */
2907         user_exit();
2908         schedule();
2909         user_enter();
2910 }
2911 #endif
2912
2913 /**
2914  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2915  *
2916  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2917  */
2918 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2919 {
2920         sched_preempt_enable_no_resched();
2921         schedule();
2922         preempt_disable();
2923 }
2924
2925 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2926 /*
2927  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2928  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2929  * occur there and call schedule directly.
2930  */
2931 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2932 {
2933         /*
2934          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2935          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2936          */
2937         if (likely(!preemptible()))
2938                 return;
2939
2940         do {
2941                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2942                 __schedule();
2943                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2944
2945                 /*
2946                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2947                  * between schedule and now.
2948                  */
2949                 barrier();
2950         } while (need_resched());
2951 }
2952 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
2953 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2954 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2955
2956 /*
2957  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2958  * off of irq context.
2959  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2960  * protect us against recursive calling from irq.
2961  */
2962 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2963 {
2964         enum ctx_state prev_state;
2965
2966         /* Catch callers which need to be fixed */
2967         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2968
2969         prev_state = exception_enter();
2970
2971         do {
2972                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2973                 local_irq_enable();
2974                 __schedule();
2975                 local_irq_disable();
2976                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2977
2978                 /*
2979                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2980                  * between schedule and now.
2981                  */
2982                 barrier();
2983         } while (need_resched());
2984
2985         exception_exit(prev_state);
2986 }
2987
2988 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2989                           void *key)
2990 {
2991         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2992 }
2993 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2994
2995 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2996
2997 /*
2998  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2999  * @p: task
3000  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3001  *
3002  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3003  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3004  *
3005  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3006  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3007  */
3008 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3009 {
3010         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3011         struct rq *rq;
3012         const struct sched_class *prev_class;
3013
3014         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3015
3016         rq = __task_rq_lock(p);
3017
3018         /*
3019          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3020          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3021          *
3022          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3023          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3024          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3025          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3026          * with interrupts disabled and will complete the lock
3027          * protected section without being interrupted. So there is no
3028          * real need to boost.
3029          */
3030         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3031                 WARN_ON(p != rq->curr);
3032                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3033                 goto out_unlock;
3034         }
3035
3036         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3037         oldprio = p->prio;
3038         prev_class = p->sched_class;
3039         queued = task_on_rq_queued(p);
3040         running = task_current(rq, p);
3041         if (queued)
3042                 dequeue_task(rq, p, 0);
3043         if (running)
3044                 put_prev_task(rq, p);
3045
3046         /*
3047          * Boosting condition are:
3048          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3049          *      --> -dl task blocks on mutex A
3050          *
3051          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3052          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3053          *          running task
3054          */
3055         if (dl_prio(prio)) {
3056                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3057                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3058                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3059                         p->dl.dl_boosted = 1;
3060                         p->dl.dl_throttled = 0;
3061                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3062                 } else
3063                         p->dl.dl_boosted = 0;
3064                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3065         } else if (rt_prio(prio)) {
3066                 if (dl_prio(oldprio))
3067                         p->dl.dl_boosted = 0;
3068                 if (oldprio < prio)
3069                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3070                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3071         } else {
3072                 if (dl_prio(oldprio))
3073                         p->dl.dl_boosted = 0;
3074                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3075         }
3076
3077         p->prio = prio;
3078
3079         if (running)
3080                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3081         if (queued)
3082                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3083
3084         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3085 out_unlock:
3086         __task_rq_unlock(rq);
3087 }
3088 #endif
3089
3090 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3091 {
3092         int old_prio, delta, queued;
3093         unsigned long flags;
3094         struct rq *rq;
3095
3096         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3097                 return;
3098         /*
3099          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3100          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3101          */
3102         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3103         /*
3104          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3105          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3106          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3107          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3108          */
3109         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3110                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3111                 goto out_unlock;
3112         }
3113         queued = task_on_rq_queued(p);
3114         if (queued)
3115                 dequeue_task(rq, p, 0);
3116
3117         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3118         set_load_weight(p);
3119         old_prio = p->prio;
3120         p->prio = effective_prio(p);
3121         delta = p->prio - old_prio;
3122
3123         if (queued) {
3124                 enqueue_task(rq, p, 0);
3125                 /*
3126                  * If the task increased its priority or is running and
3127                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3128                  */
3129                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3130                         resched_curr(rq);
3131         }
3132 out_unlock:
3133         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3134 }
3135 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3136
3137 /*
3138  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3139  * @p: task
3140  * @nice: nice value
3141  */
3142 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3143 {
3144         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3145         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3146
3147         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3148                 capable(CAP_SYS_NICE));
3149 }
3150
3151 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3152
3153 /*
3154  * sys_nice - change the priority of the current process.
3155  * @increment: priority increment
3156  *
3157  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3158  * does similar things.
3159  */
3160 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3161 {
3162         long nice, retval;
3163
3164         /*
3165          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3166          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3167          * and we have a single winner.
3168          */
3169         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3170         nice = task_nice(current) + increment;
3171
3172         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3173         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3174                 return -EPERM;
3175
3176         retval = security_task_setnice(current, nice);
3177         if (retval)
3178                 return retval;
3179
3180         set_user_nice(current, nice);
3181         return 0;
3182 }
3183
3184 #endif
3185
3186 /**
3187  * task_prio - return the priority value of a given task.
3188  * @p: the task in question.
3189  *
3190  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3191  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3192  * around 0, value goes from -16 to +15.
3193  */
3194 int task_prio(const struct task_struct *p)
3195 {
3196         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3197 }
3198
3199 /**
3200  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3201  * @cpu: the processor in question.
3202  *
3203  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3204  */
3205 int idle_cpu(int cpu)
3206 {
3207         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3208
3209         if (rq->curr != rq->idle)
3210                 return 0;
3211
3212         if (rq->nr_running)
3213                 return 0;
3214
3215 #ifdef CONFIG_SMP
3216         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3217                 return 0;
3218 #endif
3219
3220         return 1;
3221 }
3222
3223 /**
3224  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3225  * @cpu: the processor in question.
3226  *
3227  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3228  */
3229 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3230 {
3231         return cpu_rq(cpu)->idle;
3232 }
3233
3234 /**
3235  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3236  * @pid: the pid in question.
3237  *
3238  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3239  */
3240 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3241 {
3242         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3243 }
3244
3245 /*
3246  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3247  * SCHED_DEADLINE task.
3248  *
3249  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3250  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3251  * for the first time with its new policy.
3252  */
3253 static void
3254 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3255 {
3256         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3257
3258         init_dl_task_timer(dl_se);
3259         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3260         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3261         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3262         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3263         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3264         dl_se->dl_throttled = 0;
3265         dl_se->dl_new = 1;
3266         dl_se->dl_yielded = 0;
3267 }
3268
3269 /*
3270  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3271  * it calls know not to change it.
3272  */
3273 #define SETPARAM_POLICY -1
3274
3275 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3276                 const struct sched_attr *attr)
3277 {
3278         int policy = attr->sched_policy;
3279
3280         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3281                 policy = p->policy;
3282
3283         p->policy = policy;
3284
3285         if (dl_policy(policy))
3286                 __setparam_dl(p, attr);
3287         else if (fair_policy(policy))
3288                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3289
3290         /*
3291          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3292          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3293          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3294          */
3295         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3296         p->normal_prio = normal_prio(p);
3297         set_load_weight(p);
3298 }
3299
3300 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3301 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3302                            const struct sched_attr *attr)
3303 {
3304         __setscheduler_params(p, attr);
3305
3306         /*
3307          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3308          * task. It is safe to use the normal prio.
3309          */
3310         p->prio = normal_prio(p);
3311
3312         if (dl_prio(p->prio))
3313                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3314         else if (rt_prio(p->prio))
3315                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3316         else
3317                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3318 }
3319
3320 static void
3321 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3322 {
3323         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3324
3325         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3326         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3327         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3328         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3329         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3330 }
3331
3332 /*
3333  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3334  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3335  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3336  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3337  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3338  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3339  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3340  * sched_period, as the latter can be zero).
3341  */
3342 static bool
3343 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3344 {
3345         /* deadline != 0 */
3346         if (attr->sched_deadline == 0)
3347                 return false;
3348
3349         /*
3350          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3351          * that big.
3352          */
3353         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3354                 return false;
3355
3356         /*
3357          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3358          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3359          */
3360         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3361             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3362                 return false;
3363
3364         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3365         if ((attr->sched_period != 0 &&
3366              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3367             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3368                 return false;
3369
3370         return true;
3371 }
3372
3373 /*
3374  * check the target process has a UID that matches the current process's
3375  */
3376 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3377 {
3378         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3379         bool match;
3380
3381         rcu_read_lock();
3382         pcred = __task_cred(p);
3383         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3384                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3385         rcu_read_unlock();
3386         return match;
3387 }
3388
3389 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3390                                 const struct sched_attr *attr,
3391                                 bool user)
3392 {
3393         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3394                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3395         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3396         int policy = attr->sched_policy;
3397         unsigned long flags;
3398         const struct sched_class *prev_class;
3399         struct rq *rq;
3400         int reset_on_fork;
3401
3402         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3403         BUG_ON(in_interrupt());
3404 recheck:
3405         /* double check policy once rq lock held */
3406         if (policy < 0) {
3407                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3408                 policy = oldpolicy = p->policy;
3409         } else {
3410                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3411
3412                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3413                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3414                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3415                                 policy != SCHED_IDLE)
3416                         return -EINVAL;
3417         }
3418
3419         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3420                 return -EINVAL;
3421
3422         /*
3423          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3424          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3425          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3426          */
3427         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3428             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3429                 return -EINVAL;
3430         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3431             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3432                 return -EINVAL;
3433
3434         /*
3435          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3436          */
3437         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3438                 if (fair_policy(policy)) {
3439                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3440                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3441                                 return -EPERM;
3442                 }
3443
3444                 if (rt_policy(policy)) {
3445                         unsigned long rlim_rtprio =
3446                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3447
3448                         /* can't set/change the rt policy */
3449                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3450                                 return -EPERM;
3451
3452                         /* can't increase priority */
3453                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3454                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3455                                 return -EPERM;
3456                 }
3457
3458                  /*
3459                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3460                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3461                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3462                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3463                   */
3464                 if (dl_policy(policy))
3465                         return -EPERM;
3466
3467                 /*
3468                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3469                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3470                  */
3471                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3472                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3473                                 return -EPERM;
3474                 }
3475
3476                 /* can't change other user's priorities */
3477                 if (!check_same_owner(p))
3478                         return -EPERM;
3479
3480                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3481                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3482                         return -EPERM;
3483         }
3484
3485         if (user) {
3486                 retval = security_task_setscheduler(p);
3487                 if (retval)
3488                         return retval;
3489         }
3490
3491         /*
3492          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3493          * changing the priority of the task:
3494          *
3495          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3496          * runqueue lock must be held.
3497          */
3498         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3499
3500         /*
3501          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3502          */
3503         if (p == rq->stop) {
3504                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3505                 return -EINVAL;
3506         }
3507
3508         /*
3509          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3510          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3511          */
3512         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3513                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3514                         goto change;
3515                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3516                         goto change;
3517                 if (dl_policy(policy))
3518                         goto change;
3519
3520                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3521                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3522                 return 0;
3523         }
3524 change:
3525
3526         if (user) {
3527 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3528                 /*
3529                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3530                  * assigned.
3531                  */
3532                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3533                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3534                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3535                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3536                         return -EPERM;
3537                 }
3538 #endif
3539 #ifdef CONFIG_SMP
3540                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3541                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3542
3543                         /*
3544                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3545                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3546                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3547                          */
3548                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3549                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3550                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3551                                 return -EPERM;
3552                         }
3553                 }
3554 #endif
3555         }
3556
3557         /* recheck policy now with rq lock held */
3558         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3559                 policy = oldpolicy = -1;
3560                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3561                 goto recheck;
3562         }
3563
3564         /*
3565          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3566          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3567          * is available.
3568          */
3569         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3570                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3571                 return -EBUSY;
3572         }
3573
3574         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3575         oldprio = p->prio;
3576
3577         /*
3578          * Special case for priority boosted tasks.
3579          *
3580          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3581          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3582          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3583          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3584          * itself.
3585          */
3586         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3587                 __setscheduler_params(p, attr);
3588                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3589                 return 0;
3590         }
3591
3592         queued = task_on_rq_queued(p);
3593         running = task_current(rq, p);
3594         if (queued)
3595                 dequeue_task(rq, p, 0);
3596         if (running)
3597                 put_prev_task(rq, p);
3598
3599         prev_class = p->sched_class;
3600         __setscheduler(rq, p, attr);
3601
3602         if (running)
3603                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3604         if (queued) {
3605                 /*
3606                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3607                  * increased (user space view).
3608                  */
3609                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3610         }
3611
3612         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3613         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3614
3615         rt_mutex_adjust_pi(p);
3616
3617         return 0;
3618 }
3619
3620 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3621                                const struct sched_param *param, bool check)
3622 {
3623         struct sched_attr attr = {
3624                 .sched_policy   = policy,
3625                 .sched_priority = param->sched_priority,
3626                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3627         };
3628
3629         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3630         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3631                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3632                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3633                 attr.sched_policy = policy;
3634         }
3635
3636         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3637 }
3638 /**
3639  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3640  * @p: the task in question.
3641  * @policy: new policy.
3642  * @param: structure containing the new RT priority.
3643  *
3644  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3645  *
3646  * NOTE that the task may be already dead.
3647  */
3648 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3649                        const struct sched_param *param)
3650 {
3651         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3652 }
3653 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3654
3655 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3656 {
3657         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3658 }
3659 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3660
3661 /**
3662  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3663  * @p: the task in question.
3664  * @policy: new policy.
3665  * @param: structure containing the new RT priority.
3666  *
3667  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3668  * current context has permission.  For example, this is needed in
3669  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3670  * but our caller might not have that capability.
3671  *
3672  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3673  */
3674 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3675                                const struct sched_param *param)
3676 {
3677         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3678 }
3679
3680 static int
3681 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3682 {
3683         struct sched_param lparam;
3684         struct task_struct *p;
3685         int retval;
3686
3687         if (!param || pid < 0)
3688                 return -EINVAL;
3689         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3690                 return -EFAULT;
3691
3692         rcu_read_lock();
3693         retval = -ESRCH;
3694         p = find_process_by_pid(pid);
3695         if (p != NULL)
3696                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3697         rcu_read_unlock();
3698
3699         return retval;
3700 }
3701
3702 /*
3703  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3704  */
3705 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3706                            struct sched_attr *attr)
3707 {
3708         u32 size;
3709         int ret;
3710
3711         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3712                 return -EFAULT;
3713
3714         /*
3715          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3716          */
3717         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3718
3719         ret = get_user(size, &uattr->size);
3720         if (ret)
3721                 return ret;
3722
3723         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3724                 goto err_size;
3725
3726         if (!size)              /* abi compat */
3727                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3728
3729         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3730                 goto err_size;
3731
3732         /*
3733          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3734          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3735          * user-space does not rely on any kernel feature
3736          * extensions we dont know about yet.
3737          */
3738         if (size > sizeof(*attr)) {
3739                 unsigned char __user *addr;
3740                 unsigned char __user *end;
3741                 unsigned char val;
3742
3743                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3744                 end  = (void __user *)uattr + size;
3745
3746                 for (; addr < end; addr++) {
3747                         ret = get_user(val, addr);
3748                         if (ret)
3749                                 return ret;
3750                         if (val)
3751                                 goto err_size;
3752                 }
3753                 size = sizeof(*attr);
3754         }
3755
3756         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3757         if (ret)
3758                 return -EFAULT;
3759
3760         /*
3761          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3762          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3763          */
3764         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3765
3766         return 0;
3767
3768 err_size:
3769         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3770         return -E2BIG;
3771 }
3772
3773 /**
3774  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3775  * @pid: the pid in question.
3776  * @policy: new policy.
3777  * @param: structure containing the new RT priority.
3778  *
3779  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3780  */
3781 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3782                 struct sched_param __user *, param)
3783 {
3784         /* negative values for policy are not valid */
3785         if (policy < 0)
3786                 return -EINVAL;
3787
3788         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3789 }
3790
3791 /**
3792  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3793  * @pid: the pid in question.
3794  * @param: structure containing the new RT priority.
3795  *
3796  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3797  */
3798 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3799 {
3800         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
3801 }
3802
3803 /**
3804  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3805  * @pid: the pid in question.
3806  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3807  * @flags: for future extension.
3808  */
3809 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3810                                unsigned int, flags)
3811 {
3812         struct sched_attr attr;
3813         struct task_struct *p;
3814         int retval;
3815
3816         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3817                 return -EINVAL;
3818
3819         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3820         if (retval)
3821                 return retval;
3822
3823         if ((int)attr.sched_policy < 0)
3824                 return -EINVAL;
3825
3826         rcu_read_lock();
3827         retval = -ESRCH;
3828         p = find_process_by_pid(pid);
3829         if (p != NULL)
3830                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3831         rcu_read_unlock();
3832
3833         return retval;
3834 }
3835
3836 /**
3837  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3838  * @pid: the pid in question.
3839  *
3840  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3841  * code.
3842  */
3843 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3844 {
3845         struct task_struct *p;
3846         int retval;
3847
3848         if (pid < 0)
3849                 return -EINVAL;
3850
3851         retval = -ESRCH;
3852         rcu_read_lock();
3853         p = find_process_by_pid(pid);
3854         if (p) {
3855                 retval = security_task_getscheduler(p);
3856                 if (!retval)
3857                         retval = p->policy
3858                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3859         }
3860         rcu_read_unlock();
3861         return retval;
3862 }
3863
3864 /**
3865  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3866  * @pid: the pid in question.
3867  * @param: structure containing the RT priority.
3868  *
3869  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3870  * code.
3871  */
3872 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3873 {
3874         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3875         struct task_struct *p;
3876         int retval;
3877
3878         if (!param || pid < 0)
3879                 return -EINVAL;
3880
3881         rcu_read_lock();
3882         p = find_process_by_pid(pid);
3883         retval = -ESRCH;
3884         if (!p)
3885                 goto out_unlock;
3886
3887         retval = security_task_getscheduler(p);
3888         if (retval)
3889                 goto out_unlock;
3890
3891         if (task_has_rt_policy(p))
3892                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3893         rcu_read_unlock();
3894
3895         /*
3896          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3897          */
3898         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3899
3900         return retval;
3901
3902 out_unlock:
3903         rcu_read_unlock();
3904         return retval;
3905 }
3906
3907 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3908                            struct sched_attr *attr,
3909                            unsigned int usize)
3910 {
3911         int ret;
3912
3913         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3914                 return -EFAULT;
3915
3916         /*
3917          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3918          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3919          * user-space does not get uncomplete information.
3920          */
3921         if (usize < sizeof(*attr)) {
3922                 unsigned char *addr;
3923                 unsigned char *end;
3924
3925                 addr = (void *)attr + usize;
3926                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3927
3928                 for (; addr < end; addr++) {
3929                         if (*addr)
3930                                 return -EFBIG;
3931                 }
3932
3933                 attr->size = usize;
3934         }
3935
3936         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3937         if (ret)
3938                 return -EFAULT;
3939
3940         return 0;
3941 }
3942
3943 /**
3944  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3945  * @pid: the pid in question.
3946  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3947  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3948  * @flags: for future extension.
3949  */
3950 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3951                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3952 {
3953         struct sched_attr attr = {
3954                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3955         };
3956         struct task_struct *p;
3957         int retval;
3958
3959         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3960             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3961                 return -EINVAL;
3962
3963         rcu_read_lock();
3964         p = find_process_by_pid(pid);
3965         retval = -ESRCH;
3966         if (!p)
3967                 goto out_unlock;
3968
3969         retval = security_task_getscheduler(p);
3970         if (retval)
3971                 goto out_unlock;
3972
3973         attr.sched_policy = p->policy;
3974         if (p->sched_reset_on_fork)
3975                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3976         if (task_has_dl_policy(p))
3977                 __getparam_dl(p, &attr);
3978         else if (task_has_rt_policy(p))
3979                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3980         else
3981                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3982
3983         rcu_read_unlock();
3984
3985         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3986         return retval;
3987
3988 out_unlock:
3989         rcu_read_unlock();
3990         return retval;
3991 }
3992
3993 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3994 {
3995         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3996         struct task_struct *p;
3997         int retval;
3998
3999         rcu_read_lock();
4000
4001         p = find_process_by_pid(pid);
4002         if (!p) {
4003                 rcu_read_unlock();
4004                 return -ESRCH;
4005         }
4006
4007         /* Prevent p going away */
4008         get_task_struct(p);
4009         rcu_read_unlock();
4010
4011         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4012                 retval = -EINVAL;
4013                 goto out_put_task;
4014         }
4015         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4016                 retval = -ENOMEM;
4017                 goto out_put_task;
4018         }
4019         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4020                 retval = -ENOMEM;
4021                 goto out_free_cpus_allowed;
4022         }
4023         retval = -EPERM;
4024         if (!check_same_owner(p)) {
4025                 rcu_read_lock();
4026                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4027                         rcu_read_unlock();
4028                         goto out_unlock;
4029                 }
4030                 rcu_read_unlock();
4031         }
4032
4033         retval = security_task_setscheduler(p);
4034         if (retval)
4035                 goto out_unlock;
4036
4037
4038         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4039         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4040
4041         /*
4042          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4043          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4044          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4045          * root_domain.
4046          */
4047 #ifdef CONFIG_SMP
4048         if (task_has_dl_policy(p)) {
4049                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
4050
4051                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
4052                         retval = -EBUSY;
4053                         goto out_unlock;
4054                 }
4055         }
4056 #endif
4057 again:
4058         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4059
4060         if (!retval) {
4061                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4062                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4063                         /*
4064                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4065                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4066                          * cpuset's cpus_allowed
4067                          */
4068                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4069                         goto again;
4070                 }
4071         }
4072 out_unlock:
4073         free_cpumask_var(new_mask);
4074 out_free_cpus_allowed:
4075         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4076 out_put_task:
4077         put_task_struct(p);
4078         return retval;
4079 }
4080
4081 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4082                              struct cpumask *new_mask)
4083 {
4084         if (len < cpumask_size())
4085                 cpumask_clear(new_mask);
4086         else if (len > cpumask_size())
4087                 len = cpumask_size();
4088
4089         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4090 }
4091
4092 /**
4093  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4094  * @pid: pid of the process
4095  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4096  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4097  *
4098  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4099  */
4100 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4101                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4102 {
4103         cpumask_var_t new_mask;
4104         int retval;
4105
4106         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4107                 return -ENOMEM;
4108
4109         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4110         if (retval == 0)
4111                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4112         free_cpumask_var(new_mask);
4113         return retval;
4114 }
4115
4116 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4117 {
4118         struct task_struct *p;
4119         unsigned long flags;
4120         int retval;
4121
4122         rcu_read_lock();
4123
4124         retval = -ESRCH;
4125         p = find_process_by_pid(pid);
4126         if (!p)
4127                 goto out_unlock;
4128
4129         retval = security_task_getscheduler(p);
4130         if (retval)
4131                 goto out_unlock;
4132
4133         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4134         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4135         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4136
4137 out_unlock:
4138         rcu_read_unlock();
4139
4140         return retval;
4141 }
4142
4143 /**
4144  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4145  * @pid: pid of the process
4146  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4147  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4148  *
4149  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4150  */
4151 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4152                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4153 {
4154         int ret;
4155         cpumask_var_t mask;
4156
4157         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4158                 return -EINVAL;
4159         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4160                 return -EINVAL;
4161
4162         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4163                 return -ENOMEM;
4164
4165         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4166         if (ret == 0) {
4167                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4168
4169                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4170                         ret = -EFAULT;
4171                 else
4172                         ret = retlen;
4173         }
4174         free_cpumask_var(mask);
4175
4176         return ret;
4177 }
4178
4179 /**
4180  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4181  *
4182  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4183  * other threads running on this CPU then this function will return.
4184  *
4185  * Return: 0.
4186  */
4187 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4188 {
4189         struct rq *rq = this_rq_lock();
4190
4191         schedstat_inc(rq, yld_count);
4192         current->sched_class->yield_task(rq);
4193
4194         /*
4195          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4196          * no need to preempt or enable interrupts:
4197          */
4198         __release(rq->lock);
4199         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4200         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4201         sched_preempt_enable_no_resched();
4202
4203         schedule();
4204
4205         return 0;
4206 }
4207
4208 static void __cond_resched(void)
4209 {
4210         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4211         __schedule();
4212         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4213 }
4214
4215 int __sched _cond_resched(void)
4216 {
4217         if (should_resched()) {
4218                 __cond_resched();
4219                 return 1;
4220         }
4221         return 0;
4222 }
4223 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4224
4225 /*
4226  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4227  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4228  *
4229  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4230  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4231  * spin_unlock(), once by hand).
4232  */
4233 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4234 {
4235         int resched = should_resched();
4236         int ret = 0;
4237
4238         lockdep_assert_held(lock);
4239
4240         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4241                 spin_unlock(lock);
4242                 if (resched)
4243                         __cond_resched();
4244                 else
4245                         cpu_relax();
4246                 ret = 1;
4247                 spin_lock(lock);
4248         }
4249         return ret;
4250 }
4251 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4252
4253 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4254 {
4255         BUG_ON(!in_softirq());
4256
4257         if (should_resched()) {
4258                 local_bh_enable();
4259                 __cond_resched();
4260                 local_bh_disable();
4261                 return 1;
4262         }
4263         return 0;
4264 }
4265 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4266
4267 /**
4268  * yield - yield the current processor to other threads.
4269  *
4270  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4271  *
4272  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4273  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4274  * it, its already broken.
4275  *
4276  * Typical broken usage is:
4277  *
4278  * while (!event)
4279  *      yield();
4280  *
4281  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4282  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4283  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4284  *
4285  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4286  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4287  * If you still want to use yield(), do not!
4288  */
4289 void __sched yield(void)
4290 {
4291         set_current_state(TASK_RUNNING);
4292         sys_sched_yield();
4293 }
4294 EXPORT_SYMBOL(yield);
4295
4296 /**
4297  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4298  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4299  * processor it's on.
4300  * @p: target task
4301  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4302  *
4303  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4304  * can't go away on us before we can do any checks.
4305  *
4306  * Return:
4307  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4308  *      false (0) if we failed to boost the target.
4309  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4310  */
4311 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4312 {
4313         struct task_struct *curr = current;
4314         struct rq *rq, *p_rq;
4315         unsigned long flags;
4316         int yielded = 0;
4317
4318         local_irq_save(flags);
4319         rq = this_rq();
4320
4321 again:
4322         p_rq = task_rq(p);
4323         /*
4324          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4325          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4326          */
4327         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4328                 yielded = -ESRCH;
4329                 goto out_irq;
4330         }
4331
4332         double_rq_lock(rq, p_rq);
4333         if (task_rq(p) != p_rq) {
4334                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4335                 goto again;
4336         }
4337
4338         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4339                 goto out_unlock;
4340
4341         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4342                 goto out_unlock;
4343
4344         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4345                 goto out_unlock;
4346
4347         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4348         if (yielded) {
4349                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4350                 /*
4351                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4352                  * fairness.
4353                  */
4354                 if (preempt && rq != p_rq)
4355                         resched_curr(p_rq);
4356         }
4357
4358 out_unlock:
4359         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4360 out_irq:
4361         local_irq_restore(flags);
4362
4363         if (yielded > 0)
4364                 schedule();
4365
4366         return yielded;
4367 }
4368 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4369
4370 /*
4371  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4372  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4373  */
4374 void __sched io_schedule(void)
4375 {
4376         struct rq *rq = raw_rq();
4377
4378         delayacct_blkio_start();
4379         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4380         blk_flush_plug(current);
4381         current->in_iowait = 1;
4382         schedule();
4383         current->in_iowait = 0;
4384         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4385         delayacct_blkio_end();
4386 }
4387 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4388
4389 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4390 {
4391         struct rq *rq = raw_rq();
4392         long ret;
4393
4394         delayacct_blkio_start();
4395         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4396         blk_flush_plug(current);
4397         current->in_iowait = 1;
4398         ret = schedule_timeout(timeout);
4399         current->in_iowait = 0;
4400         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4401         delayacct_blkio_end();
4402         return ret;
4403 }
4404
4405 /**
4406  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4407  * @policy: scheduling class.
4408  *
4409  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4410  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4411  * On failure, a negative error code is returned.
4412  */
4413 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4414 {
4415         int ret = -EINVAL;
4416
4417         switch (policy) {
4418         case SCHED_FIFO:
4419         case SCHED_RR:
4420                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4421                 break;
4422         case SCHED_DEADLINE:
4423         case SCHED_NORMAL:
4424         case SCHED_BATCH:
4425         case SCHED_IDLE:
4426                 ret = 0;
4427                 break;
4428         }
4429         return ret;
4430 }
4431
4432 /**
4433  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4434  * @policy: scheduling class.
4435  *
4436  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4437  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4438  * On failure, a negative error code is returned.
4439  */
4440 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4441 {
4442         int ret = -EINVAL;
4443
4444         switch (policy) {
4445         case SCHED_FIFO:
4446         case SCHED_RR:
4447                 ret = 1;
4448                 break;
4449         case SCHED_DEADLINE:
4450         case SCHED_NORMAL:
4451         case SCHED_BATCH:
4452         case SCHED_IDLE:
4453                 ret = 0;
4454         }
4455         return ret;
4456 }
4457
4458 /**
4459  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4460  * @pid: pid of the process.
4461  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4462  *
4463  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4464  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4465  *
4466  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4467  * an error code.
4468  */
4469 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4470                 struct timespec __user *, interval)
4471 {
4472         struct task_struct *p;
4473         unsigned int time_slice;
4474         unsigned long flags;
4475         struct rq *rq;
4476         int retval;
4477         struct timespec t;
4478
4479         if (pid < 0)
4480                 return -EINVAL;
4481
4482         retval = -ESRCH;
4483         rcu_read_lock();
4484         p = find_process_by_pid(pid);
4485         if (!p)
4486                 goto out_unlock;
4487
4488         retval = security_task_getscheduler(p);
4489         if (retval)
4490                 goto out_unlock;
4491
4492         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4493         time_slice = 0;
4494         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4495                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4496         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4497
4498         rcu_read_unlock();
4499         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4500         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4501         return retval;
4502
4503 out_unlock:
4504         rcu_read_unlock();
4505         return retval;
4506 }
4507
4508 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4509
4510 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4511 {
4512         unsigned long free = 0;
4513         int ppid;
4514         unsigned state;
4515
4516         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4517         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4518                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4519 #if BITS_PER_LONG == 32
4520         if (state == TASK_RUNNING)
4521                 printk(KERN_CONT " running  ");
4522         else
4523                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4524 #else
4525         if (state == TASK_RUNNING)
4526                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4527         else
4528                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4529 #endif
4530 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4531         free = stack_not_used(p);
4532 #endif
4533         rcu_read_lock();
4534         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4535         rcu_read_unlock();
4536         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4537                 task_pid_nr(p), ppid,
4538                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4539
4540         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4541         show_stack(p, NULL);
4542 }
4543
4544 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4545 {
4546         struct task_struct *g, *p;
4547
4548 #if BITS_PER_LONG == 32
4549         printk(KERN_INFO
4550                 "  task                PC stack   pid father\n");
4551 #else
4552         printk(KERN_INFO
4553                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4554 #endif
4555         rcu_read_lock();
4556         for_each_process_thread(g, p) {
4557                 /*
4558                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4559                  * console might take a lot of time:
4560                  */
4561                 touch_nmi_watchdog();
4562                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4563                         sched_show_task(p);
4564         }
4565
4566         touch_all_softlockup_watchdogs();
4567
4568 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4569         sysrq_sched_debug_show();
4570 #endif
4571         rcu_read_unlock();
4572         /*
4573          * Only show locks if all tasks are dumped:
4574          */
4575         if (!state_filter)
4576                 debug_show_all_locks();
4577 }
4578
4579 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4580 {
4581         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4582 }
4583
4584 /**
4585  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4586  * @idle: task in question
4587  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4588  *
4589  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4590  * flag, to make booting more robust.
4591  */
4592 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4593 {
4594         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4595         unsigned long flags;
4596
4597         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4598
4599         __sched_fork(0, idle);
4600         idle->state = TASK_RUNNING;
4601         idle->se.exec_start = sched_clock();
4602
4603         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4604         /*
4605          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4606          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4607          * lockdep check in task_group() will fail.
4608          *
4609          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4610          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4611          *
4612          * Silence PROVE_RCU
4613          */
4614         rcu_read_lock();
4615         __set_task_cpu(idle, cpu);
4616         rcu_read_unlock();
4617
4618         rq->curr = rq->idle = idle;
4619         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4620 #if defined(CONFIG_SMP)
4621         idle->on_cpu = 1;
4622 #endif
4623         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4624
4625         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4626         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4627
4628         /*
4629          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4630          */
4631         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4632         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4633         vtime_init_idle(idle, cpu);
4634 #if defined(CONFIG_SMP)
4635         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4636 #endif
4637 }
4638
4639 #ifdef CONFIG_SMP
4640 /*
4641  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
4642  *
4643  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
4644  */
4645 static struct rq *move_queued_task(struct task_struct *p, int new_cpu)
4646 {
4647         struct rq *rq = task_rq(p);
4648
4649         lockdep_assert_held(&rq->lock);
4650
4651         dequeue_task(rq, p, 0);
4652         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
4653         set_task_cpu(p, new_cpu);
4654         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4655
4656         rq = cpu_rq(new_cpu);
4657
4658         raw_spin_lock(&rq->lock);
4659         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
4660         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4661         enqueue_task(rq, p, 0);
4662         check_preempt_curr(rq, p, 0);
4663
4664         return rq;
4665 }
4666
4667 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4668 {
4669         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4670                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4671
4672         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4673         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4674 }
4675
4676 /*
4677  * This is how migration works:
4678  *
4679  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4680  *    stop_one_cpu().
4681  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4682  *    off the CPU)
4683  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4684  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4685  *    it and puts it into the right queue.
4686  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4687  *    is done.
4688  */
4689
4690 /*
4691  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4692  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4693  * is removed from the allowed bitmask.
4694  *
4695  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4696  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4697  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4698  */
4699 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4700 {
4701         unsigned long flags;
4702         struct rq *rq;
4703         unsigned int dest_cpu;
4704         int ret = 0;
4705
4706         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4707
4708         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4709                 goto out;
4710
4711         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4712                 ret = -EINVAL;
4713                 goto out;
4714         }
4715
4716         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4717
4718         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4719         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4720                 goto out;
4721
4722         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4723         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
4724                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4725                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4726                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4727                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4728                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4729                 return 0;
4730         } else if (task_on_rq_queued(p))
4731                 rq = move_queued_task(p, dest_cpu);
4732 out:
4733         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4734
4735         return ret;
4736 }
4737 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4738
4739 /*
4740  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4741  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4742  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4743  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4744  *
4745  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4746  * as the task is no longer on this CPU.
4747  *
4748  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4749  */
4750 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4751 {
4752         struct rq *rq;
4753         int ret = 0;
4754
4755         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4756                 return ret;
4757
4758         rq = cpu_rq(src_cpu);
4759
4760         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4761         raw_spin_lock(&rq->lock);
4762         /* Already moved. */
4763         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4764                 goto done;
4765
4766         /* Affinity changed (again). */
4767         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4768                 goto fail;
4769
4770         /*
4771          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4772          * placed properly.
4773          */
4774         if (task_on_rq_queued(p))
4775                 rq = move_queued_task(p, dest_cpu);
4776 done:
4777         ret = 1;
4778 fail:
4779         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4780         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4781         return ret;
4782 }
4783
4784 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4785 /* Migrate current task p to target_cpu */
4786 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4787 {
4788         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4789         int curr_cpu = task_cpu(p);
4790
4791         if (curr_cpu == target_cpu)
4792                 return 0;
4793
4794         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4795                 return -EINVAL;
4796
4797         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4798
4799         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4800         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4801 }
4802
4803 /*
4804  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4805  * tasks on the runqueues
4806  */
4807 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4808 {
4809         struct rq *rq;
4810         unsigned long flags;
4811         bool queued, running;
4812
4813         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4814         queued = task_on_rq_queued(p);
4815         running = task_current(rq, p);
4816
4817         if (queued)
4818                 dequeue_task(rq, p, 0);
4819         if (running)
4820                 put_prev_task(rq, p);
4821
4822         p->numa_preferred_nid = nid;
4823
4824         if (running)
4825                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4826         if (queued)
4827                 enqueue_task(rq, p, 0);
4828         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4829 }
4830 #endif
4831
4832 /*
4833  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4834  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4835  * 'pushing' onto another runqueue.
4836  */
4837 static int migration_cpu_stop(void *data)
4838 {
4839         struct migration_arg *arg = data;
4840
4841         /*
4842          * The original target cpu might have gone down and we might
4843          * be on another cpu but it doesn't matter.
4844          */
4845         local_irq_disable();
4846         /*
4847          * We need to explicitly wake pending tasks before running
4848          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
4849          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
4850          */
4851         sched_ttwu_pending();
4852         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4853         local_irq_enable();
4854         return 0;
4855 }
4856
4857 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4858
4859 /*
4860  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4861  * offline.
4862  */
4863 void idle_task_exit(void)
4864 {
4865         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4866
4867         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4868
4869         if (mm != &init_mm) {
4870                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4871                 finish_arch_post_lock_switch();
4872         }
4873         mmdrop(mm);
4874 }
4875
4876 /*
4877  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4878  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4879  * nr_active count is stable.
4880  *
4881  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4882  */
4883 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4884 {
4885         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4886         if (delta)
4887                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4888 }
4889
4890 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4891 {
4892 }
4893
4894 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4895         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4896 };
4897
4898 static struct task_struct fake_task = {
4899         /*
4900          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4901          */
4902         .prio = MAX_PRIO + 1,
4903         .sched_class = &fake_sched_class,
4904 };
4905
4906 /*
4907  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4908  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4909  *
4910  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4911  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4912  * because of lock validation efforts.
4913  */
4914 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4915 {
4916         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4917         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4918         int dest_cpu;
4919
4920         /*
4921          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4922          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4923          *
4924          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4925          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4926          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4927          * done here.
4928          */
4929         rq->stop = NULL;
4930
4931         /*
4932          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4933          * class method both need to have an up-to-date
4934          * value of rq->clock[_task]
4935          */
4936         update_rq_clock(rq);
4937
4938         for ( ; ; ) {
4939                 /*
4940                  * There's this thread running, bail when that's the only
4941                  * remaining thread.
4942                  */
4943                 if (rq->nr_running == 1)
4944                         break;
4945
4946                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4947                 BUG_ON(!next);
4948                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4949
4950                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4951                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4952                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4953
4954                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4955
4956                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4957         }
4958
4959         rq->stop = stop;
4960 }
4961
4962 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4963
4964 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4965
4966 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4967         {
4968                 .procname       = "sched_domain",
4969                 .mode           = 0555,
4970         },
4971         {}
4972 };
4973
4974 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4975         {
4976                 .procname       = "kernel",
4977                 .mode           = 0555,
4978                 .child          = sd_ctl_dir,
4979         },
4980         {}
4981 };
4982
4983 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4984 {
4985         struct ctl_table *entry =
4986                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4987
4988         return entry;
4989 }
4990
4991 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4992 {
4993         struct ctl_table *entry;
4994
4995         /*
4996          * In the intermediate directories, both the child directory and
4997          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4998          * will always be set. In the lowest directory the names are
4999          * static strings and all have proc handlers.
5000          */
5001         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5002                 if (entry->child)
5003                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5004                 if (entry->proc_handler == NULL)
5005                         kfree(entry->procname);
5006         }
5007
5008         kfree(*tablep);
5009         *tablep = NULL;
5010 }
5011
5012 static int min_load_idx = 0;
5013 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5014
5015 static void
5016 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5017                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5018                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5019                 bool load_idx)
5020 {
5021         entry->procname = procname;
5022         entry->data = data;
5023         entry->maxlen = maxlen;
5024         entry->mode = mode;
5025         entry->proc_handler = proc_handler;
5026
5027         if (load_idx) {
5028                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5029                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5030         }
5031 }
5032
5033 static struct ctl_table *
5034 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5035 {
5036         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5037
5038         if (table == NULL)
5039                 return NULL;
5040
5041         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5042                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5043         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5044                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5045         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5046                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5047         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5048                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5049         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5050                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5051         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5052                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5053         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5054                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5055         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5056                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5057         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5058                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5059         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5060                 &sd->cache_nice_tries,
5061                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5062         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5063                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5064         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5065                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5066                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5067         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5068                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5069         /* &table[13] is terminator */
5070
5071         return table;
5072 }
5073
5074 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5075 {
5076         struct ctl_table *entry, *table;
5077         struct sched_domain *sd;
5078         int domain_num = 0, i;
5079         char buf[32];
5080
5081         for_each_domain(cpu, sd)
5082                 domain_num++;
5083         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5084         if (table == NULL)
5085                 return NULL;
5086
5087         i = 0;
5088         for_each_domain(cpu, sd) {
5089                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5090                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5091                 entry->mode = 0555;
5092                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5093                 entry++;
5094                 i++;
5095         }
5096         return table;
5097 }
5098
5099 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5100 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5101 {
5102         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5103         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5104         char buf[32];
5105
5106         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5107         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5108
5109         if (entry == NULL)
5110                 return;
5111
5112         for_each_possible_cpu(i) {
5113                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5114                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5115                 entry->mode = 0555;
5116                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5117                 entry++;
5118         }
5119
5120         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5121         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5122 }
5123
5124 /* may be called multiple times per register */
5125 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5126 {
5127         if (sd_sysctl_header)
5128                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5129         sd_sysctl_header = NULL;
5130         if (sd_ctl_dir[0].child)
5131                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5132 }
5133 #else
5134 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5135 {
5136 }
5137 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5138 {
5139 }
5140 #endif
5141
5142 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5143 {
5144         if (!rq->online) {
5145                 const struct sched_class *class;
5146
5147                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5148                 rq->online = 1;
5149
5150                 for_each_class(class) {
5151                         if (class->rq_online)
5152                                 class->rq_online(rq);
5153                 }
5154         }
5155 }
5156
5157 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5158 {
5159         if (rq->online) {
5160                 const struct sched_class *class;
5161
5162                 for_each_class(class) {
5163                         if (class->rq_offline)
5164                                 class->rq_offline(rq);
5165                 }
5166
5167                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5168                 rq->online = 0;
5169         }
5170 }
5171
5172 /*
5173  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5174  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5175  */
5176 static int
5177 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5178 {
5179         int cpu = (long)hcpu;
5180         unsigned long flags;
5181         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5182
5183         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5184
5185         case CPU_UP_PREPARE:
5186                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5187                 break;
5188
5189         case CPU_ONLINE:
5190                 /* Update our root-domain */
5191                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5192                 if (rq->rd) {
5193                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5194
5195                         set_rq_online(rq);
5196                 }
5197                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5198                 break;
5199
5200 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5201         case CPU_DYING:
5202                 sched_ttwu_pending();
5203                 /* Update our root-domain */
5204                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5205                 if (rq->rd) {
5206                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5207                         set_rq_offline(rq);
5208                 }
5209                 migrate_tasks(cpu);
5210                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5211                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5212                 break;
5213
5214         case CPU_DEAD:
5215                 calc_load_migrate(rq);
5216                 break;
5217 #endif
5218         }
5219
5220         update_max_interval();
5221
5222         return NOTIFY_OK;
5223 }
5224
5225 /*
5226  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5227  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5228  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5229  */
5230 static struct notifier_block migration_notifier = {
5231         .notifier_call = migration_call,
5232         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5233 };
5234
5235 static void __cpuinit set_cpu_rq_start_time(void)
5236 {
5237         int cpu = smp_processor_id();
5238         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5239         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5240 }
5241
5242 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5243                                       unsigned long action, void *hcpu)
5244 {
5245         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5246         case CPU_STARTING:
5247                 set_cpu_rq_start_time();
5248                 return NOTIFY_OK;
5249         case CPU_DOWN_FAILED:
5250                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5251                 return NOTIFY_OK;
5252         default:
5253                 return NOTIFY_DONE;
5254         }
5255 }
5256
5257 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5258                                         unsigned long action, void *hcpu)
5259 {
5260         unsigned long flags;
5261         long cpu = (long)hcpu;
5262
5263         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5264         case CPU_DOWN_PREPARE:
5265                 set_cpu_active(cpu, false);
5266
5267                 /* explicitly allow suspend */
5268                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5269                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5270                         bool overflow;
5271                         int cpus;
5272
5273                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5274                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5275                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5276                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5277
5278                         if (overflow)
5279                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5280                 }
5281                 return NOTIFY_OK;
5282         }
5283
5284         return NOTIFY_DONE;
5285 }
5286
5287 static int __init migration_init(void)
5288 {
5289         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5290         int err;
5291
5292         /* Initialize migration for the boot CPU */
5293         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5294         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5295         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5296         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5297
5298         /* Register cpu active notifiers */
5299         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5300         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5301
5302         return 0;
5303 }
5304 early_initcall(migration_init);
5305 #endif
5306
5307 #ifdef CONFIG_SMP
5308
5309 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5310
5311 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5312
5313 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5314
5315 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5316 {
5317         sched_debug_enabled = 1;
5318
5319         return 0;
5320 }
5321 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5322
5323 static inline bool sched_debug(void)
5324 {
5325         return sched_debug_enabled;
5326 }
5327
5328 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5329                                   struct cpumask *groupmask)
5330 {
5331         struct sched_group *group = sd->groups;
5332         char str[256];
5333
5334         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5335         cpumask_clear(groupmask);
5336
5337         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5338
5339         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5340                 printk("does not load-balance\n");
5341                 if (sd->parent)
5342                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5343                                         " has parent");
5344                 return -1;
5345         }
5346
5347         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5348
5349         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5350                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5351                                 "CPU%d\n", cpu);
5352         }
5353         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5354                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5355                                 " CPU%d\n", cpu);
5356         }
5357
5358         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5359         do {
5360                 if (!group) {
5361                         printk("\n");
5362                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5363                         break;
5364                 }
5365
5366                 /*
5367                  * Even though we initialize ->capacity to something semi-sane,
5368                  * we leave capacity_orig unset. This allows us to detect if
5369                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5370                  */
5371                 if (!group->sgc->capacity_orig) {
5372                         printk(KERN_CONT "\n");
5373                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_capacity not set\n");
5374                         break;
5375                 }
5376
5377                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5378                         printk(KERN_CONT "\n");
5379                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5380                         break;
5381                 }
5382
5383                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5384                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5385                         printk(KERN_CONT "\n");
5386                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5387                         break;
5388                 }
5389
5390                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5391
5392                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5393
5394                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5395                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5396                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5397                                 group->sgc->capacity);
5398                 }
5399
5400                 group = group->next;
5401         } while (group != sd->groups);
5402         printk(KERN_CONT "\n");
5403
5404         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5405                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5406
5407         if (sd->parent &&
5408             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5409                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5410                         "of domain->span\n");
5411         return 0;
5412 }
5413
5414 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5415 {
5416         int level = 0;
5417
5418         if (!sched_debug_enabled)
5419                 return;
5420
5421         if (!sd) {
5422                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5423                 return;
5424         }
5425
5426         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5427
5428         for (;;) {
5429                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5430                         break;
5431                 level++;
5432                 sd = sd->parent;
5433                 if (!sd)
5434                         break;
5435         }
5436 }
5437 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5438 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5439 static inline bool sched_debug(void)
5440 {
5441         return false;
5442 }
5443 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5444
5445 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5446 {
5447         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5448                 return 1;
5449
5450         /* Following flags need at least 2 groups */
5451         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5452                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5453                          SD_BALANCE_FORK |
5454                          SD_BALANCE_EXEC |
5455                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5456                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5457                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5458                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5459                         return 0;
5460         }
5461
5462         /* Following flags don't use groups */
5463         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5464                 return 0;
5465
5466         return 1;
5467 }
5468
5469 static int
5470 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5471 {
5472         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5473
5474         if (sd_degenerate(parent))
5475                 return 1;
5476
5477         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5478                 return 0;
5479
5480         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5481         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5482                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5483                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5484                                 SD_BALANCE_FORK |
5485                                 SD_BALANCE_EXEC |
5486                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5487                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5488                                 SD_PREFER_SIBLING |
5489                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5490                 if (nr_node_ids == 1)
5491                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5492         }
5493         if (~cflags & pflags)
5494                 return 0;
5495
5496         return 1;
5497 }
5498
5499 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5500 {
5501         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5502
5503         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5504         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5505         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5506         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5507         free_cpumask_var(rd->online);
5508         free_cpumask_var(rd->span);
5509         kfree(rd);
5510 }
5511
5512 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5513 {
5514         struct root_domain *old_rd = NULL;
5515         unsigned long flags;
5516
5517         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5518
5519         if (rq->rd) {
5520                 old_rd = rq->rd;
5521
5522                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5523                         set_rq_offline(rq);
5524
5525                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5526
5527                 /*
5528                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5529                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5530                  * in this function:
5531                  */
5532                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5533                         old_rd = NULL;
5534         }
5535
5536         atomic_inc(&rd->refcount);
5537         rq->rd = rd;
5538
5539         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5540         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5541                 set_rq_online(rq);
5542
5543         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5544
5545         if (old_rd)
5546                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5547 }
5548
5549 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5550 {
5551         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5552
5553         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5554                 goto out;
5555         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5556                 goto free_span;
5557         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5558                 goto free_online;
5559         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5560                 goto free_dlo_mask;
5561
5562         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5563         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5564                 goto free_dlo_mask;
5565
5566         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5567                 goto free_rto_mask;
5568         return 0;
5569
5570 free_rto_mask:
5571         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5572 free_dlo_mask:
5573         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5574 free_online:
5575         free_cpumask_var(rd->online);
5576 free_span:
5577         free_cpumask_var(rd->span);
5578 out:
5579         return -ENOMEM;
5580 }
5581
5582 /*
5583  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5584  * members (mimicking the global state we have today).
5585  */
5586 struct root_domain def_root_domain;
5587
5588 static void init_defrootdomain(void)
5589 {
5590         init_rootdomain(&def_root_domain);
5591
5592         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5593 }
5594
5595 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5596 {
5597         struct root_domain *rd;
5598
5599         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5600         if (!rd)
5601                 return NULL;
5602
5603         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5604                 kfree(rd);
5605                 return NULL;
5606         }
5607
5608         return rd;
5609 }
5610
5611 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5612 {
5613         struct sched_group *tmp, *first;
5614
5615         if (!sg)
5616                 return;
5617
5618         first = sg;
5619         do {
5620                 tmp = sg->next;
5621
5622                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5623                         kfree(sg->sgc);
5624
5625                 kfree(sg);
5626                 sg = tmp;
5627         } while (sg != first);
5628 }
5629
5630 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5631 {
5632         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5633
5634         /*
5635          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5636          * nuke them all.
5637          */
5638         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5639                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5640         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5641                 kfree(sd->groups->sgc);
5642                 kfree(sd->groups);
5643         }
5644         kfree(sd);
5645 }
5646
5647 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5648 {
5649         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5650 }
5651
5652 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5653 {
5654         for (; sd; sd = sd->parent)
5655                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5656 }
5657
5658 /*
5659  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5660  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5661  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5662  *
5663  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5664  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5665  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5666  */
5667 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5668 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5669 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5670 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5671 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5672 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5673
5674 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5675 {
5676         struct sched_domain *sd;
5677         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5678         int id = cpu;
5679         int size = 1;
5680
5681         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5682         if (sd) {
5683                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5684                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5685                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5686         }
5687         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5688
5689         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5690         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5691         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5692
5693         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5694         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5695
5696         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5697         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5698 }
5699
5700 /*
5701  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5702  * hold the hotplug lock.
5703  */
5704 static void
5705 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5706 {
5707         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5708         struct sched_domain *tmp;
5709
5710         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5711         for (tmp = sd; tmp; ) {
5712                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5713                 if (!parent)
5714                         break;
5715
5716                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5717                         tmp->parent = parent->parent;
5718                         if (parent->parent)
5719                                 parent->parent->child = tmp;
5720                         /*
5721                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5722                          * degenerate parent; the spans match for this
5723                          * so the property transfers.
5724                          */
5725                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5726                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5727                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5728                 } else
5729                         tmp = tmp->parent;
5730         }
5731
5732         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5733                 tmp = sd;
5734                 sd = sd->parent;
5735                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5736                 if (sd)
5737                         sd->child = NULL;
5738         }
5739
5740         sched_domain_debug(sd, cpu);
5741
5742         rq_attach_root(rq, rd);
5743         tmp = rq->sd;
5744         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5745         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5746
5747         update_top_cache_domain(cpu);
5748 }
5749
5750 /* cpus with isolated domains */
5751 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5752
5753 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5754 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5755 {
5756         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5757         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5758         return 1;
5759 }
5760
5761 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5762
5763 struct s_data {
5764         struct sched_domain ** __percpu sd;
5765         struct root_domain      *rd;
5766 };
5767
5768 enum s_alloc {
5769         sa_rootdomain,
5770         sa_sd,
5771         sa_sd_storage,
5772         sa_none,
5773 };
5774
5775 /*
5776  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5777  * domain traversal.
5778  *
5779  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5780  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5781  * range.
5782  *
5783  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5784  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5785  * cpu they're built on, so check that.
5786  *
5787  */
5788 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5789 {
5790         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5791         struct sd_data *sdd = sd->private;
5792         struct sched_domain *sibling;
5793         int i;
5794
5795         for_each_cpu(i, span) {
5796                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5797                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5798                         continue;
5799
5800                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5801         }
5802 }
5803
5804 /*
5805  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5806  * of this group that's also in the iteration mask.
5807  */
5808 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5809 {
5810         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5811 }
5812
5813 static int
5814 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5815 {
5816         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5817         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5818         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5819         struct sd_data *sdd = sd->private;
5820         struct sched_domain *sibling;
5821         int i;
5822
5823         cpumask_clear(covered);
5824
5825         for_each_cpu(i, span) {
5826                 struct cpumask *sg_span;
5827
5828                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5829                         continue;
5830
5831                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5832
5833                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5834                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5835                         continue;
5836
5837                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5838                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5839
5840                 if (!sg)
5841                         goto fail;
5842
5843                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5844                 if (sibling->child)
5845                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
5846                 else
5847                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5848
5849                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5850
5851                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
5852                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
5853                         build_group_mask(sd, sg);
5854
5855                 /*
5856                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
5857                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5858                  * die on a /0 trap.
5859                  */
5860                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5861                 sg->sgc->capacity_orig = sg->sgc->capacity;
5862
5863                 /*
5864                  * Make sure the first group of this domain contains the
5865                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5866                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5867                  */
5868                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5869                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5870                         groups = sg;
5871
5872                 if (!first)
5873                         first = sg;
5874                 if (last)
5875                         last->next = sg;
5876                 last = sg;
5877                 last->next = first;
5878         }
5879         sd->groups = groups;
5880
5881         return 0;
5882
5883 fail:
5884         free_sched_groups(first, 0);
5885
5886         return -ENOMEM;
5887 }
5888
5889 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5890 {
5891         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5892         struct sched_domain *child = sd->child;
5893
5894         if (child)
5895                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5896
5897         if (sg) {
5898                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5899                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
5900                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
5901         }
5902
5903         return cpu;
5904 }
5905
5906 /*
5907  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5908  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5909  * and ->cpu_capacity to 0.
5910  *
5911  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5912  */
5913 static int
5914 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5915 {
5916         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5917         struct sd_data *sdd = sd->private;
5918         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5919         struct cpumask *covered;
5920         int i;
5921
5922         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5923         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5924
5925         if (cpu != cpumask_first(span))
5926                 return 0;
5927
5928         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5929         covered = sched_domains_tmpmask;
5930
5931         cpumask_clear(covered);
5932
5933         for_each_cpu(i, span) {
5934                 struct sched_group *sg;
5935                 int group, j;
5936
5937                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5938                         continue;
5939
5940                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5941                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5942
5943                 for_each_cpu(j, span) {
5944                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5945                                 continue;
5946
5947                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5948                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5949                 }
5950
5951                 if (!first)
5952                         first = sg;
5953                 if (last)
5954                         last->next = sg;
5955                 last = sg;
5956         }
5957         last->next = first;
5958
5959         return 0;
5960 }
5961
5962 /*
5963  * Initialize sched groups cpu_capacity.
5964  *
5965  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
5966  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5967  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
5968  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
5969  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
5970  * group having less cpu_capacity.
5971  */
5972 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
5973 {
5974         struct sched_group *sg = sd->groups;
5975
5976         WARN_ON(!sg);
5977
5978         do {
5979                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5980                 sg = sg->next;
5981         } while (sg != sd->groups);
5982
5983         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5984                 return;
5985
5986         update_group_capacity(sd, cpu);
5987         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5988 }
5989
5990 /*
5991  * Initializers for schedule domains
5992  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5993  */
5994
5995 static int default_relax_domain_level = -1;
5996 int sched_domain_level_max;
5997
5998 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5999 {
6000         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6001                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6002
6003         return 1;
6004 }
6005 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6006
6007 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6008                                  struct sched_domain_attr *attr)
6009 {
6010         int request;
6011
6012         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6013                 if (default_relax_domain_level < 0)
6014                         return;
6015                 else
6016                         request = default_relax_domain_level;
6017         } else
6018                 request = attr->relax_domain_level;
6019         if (request < sd->level) {
6020                 /* turn off idle balance on this domain */
6021                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6022         } else {
6023                 /* turn on idle balance on this domain */
6024                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6025         }
6026 }
6027
6028 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6029 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6030
6031 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6032                                  const struct cpumask *cpu_map)
6033 {
6034         switch (what) {
6035         case sa_rootdomain:
6036                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6037                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6038         case sa_sd:
6039                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6040         case sa_sd_storage:
6041                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6042         case sa_none:
6043                 break;
6044         }
6045 }
6046
6047 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6048                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6049 {
6050         memset(d, 0, sizeof(*d));
6051
6052         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6053                 return sa_sd_storage;
6054         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6055         if (!d->sd)
6056                 return sa_sd_storage;
6057         d->rd = alloc_rootdomain();
6058         if (!d->rd)
6059                 return sa_sd;
6060         return sa_rootdomain;
6061 }
6062
6063 /*
6064  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6065  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6066  * will not free the data we're using.
6067  */
6068 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6069 {
6070         struct sd_data *sdd = sd->private;
6071
6072         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6073         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6074
6075         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6076                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6077
6078         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6079                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6080 }
6081
6082 #ifdef CONFIG_NUMA
6083 static int sched_domains_numa_levels;
6084 static int *sched_domains_numa_distance;
6085 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6086 static int sched_domains_curr_level;
6087 #endif
6088
6089 /*
6090  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6091  *
6092  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6093  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6094  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6095  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6096  *
6097  * Odd one out:
6098  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6099  */
6100 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6101         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6102          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6103          SD_NUMA |                      \
6104          SD_ASYM_PACKING |              \
6105          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6106
6107 static struct sched_domain *
6108 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6109 {
6110         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6111         int sd_weight, sd_flags = 0;
6112
6113 #ifdef CONFIG_NUMA
6114         /*
6115          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6116          */
6117         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6118 #endif
6119
6120         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6121
6122         if (tl->sd_flags)
6123                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6124         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6125                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6126                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6127
6128         *sd = (struct sched_domain){
6129                 .min_interval           = sd_weight,
6130                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6131                 .busy_factor            = 32,
6132                 .imbalance_pct          = 125,
6133
6134                 .cache_nice_tries       = 0,
6135                 .busy_idx               = 0,
6136                 .idle_idx               = 0,
6137                 .newidle_idx            = 0,
6138                 .wake_idx               = 0,
6139                 .forkexec_idx           = 0,
6140
6141                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6142                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6143                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6144                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6145                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6146                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6147                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6148                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6149                                         | 0*SD_SERIALIZE
6150                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6151                                         | 0*SD_NUMA
6152                                         | sd_flags
6153                                         ,
6154
6155                 .last_balance           = jiffies,
6156                 .balance_interval       = sd_weight,
6157                 .smt_gain               = 0,
6158                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6159                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6160 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6161                 .name                   = tl->name,
6162 #endif
6163         };
6164
6165         /*
6166          * Convert topological properties into behaviour.
6167          */
6168
6169         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6170                 sd->imbalance_pct = 110;
6171                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6172
6173         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6174                 sd->imbalance_pct = 117;
6175                 sd->cache_nice_tries = 1;
6176                 sd->busy_idx = 2;
6177
6178 #ifdef CONFIG_NUMA
6179         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6180                 sd->cache_nice_tries = 2;
6181                 sd->busy_idx = 3;
6182                 sd->idle_idx = 2;
6183
6184                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6185                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6186                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6187                                        SD_BALANCE_FORK |
6188                                        SD_WAKE_AFFINE);
6189                 }
6190
6191 #endif
6192         } else {
6193                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6194                 sd->cache_nice_tries = 1;
6195                 sd->busy_idx = 2;
6196                 sd->idle_idx = 1;
6197         }
6198
6199         sd->private = &tl->data;
6200
6201         return sd;
6202 }
6203
6204 /*
6205  * Topology list, bottom-up.
6206  */
6207 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6208 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6209         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6210 #endif
6211 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6212         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6213 #endif
6214         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6215         { NULL, },
6216 };
6217
6218 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6219
6220 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6221         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6222
6223 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6224 {
6225         sched_domain_topology = tl;
6226 }
6227
6228 #ifdef CONFIG_NUMA
6229
6230 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6231 {
6232         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6233 }
6234
6235 static void sched_numa_warn(const char *str)
6236 {
6237         static int done = false;
6238         int i,j;
6239
6240         if (done)
6241                 return;
6242
6243         done = true;
6244
6245         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6246
6247         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6248                 printk(KERN_WARNING "  ");
6249                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6250                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6251                 printk(KERN_CONT "\n");
6252         }
6253         printk(KERN_WARNING "\n");
6254 }
6255
6256 static bool find_numa_distance(int distance)
6257 {
6258         int i;
6259
6260         if (distance == node_distance(0, 0))
6261                 return true;
6262
6263         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6264                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6265                         return true;
6266         }
6267
6268         return false;
6269 }
6270
6271 static void sched_init_numa(void)
6272 {
6273         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6274         struct sched_domain_topology_level *tl;
6275         int level = 0;
6276         int i, j, k;
6277
6278         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6279         if (!sched_domains_numa_distance)
6280                 return;
6281
6282         /*
6283          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6284          * unique distances in the node_distance() table.
6285          *
6286          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6287          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6288          */
6289         next_distance = curr_distance;
6290         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6291                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6292                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6293                                 int distance = node_distance(i, k);
6294
6295                                 if (distance > curr_distance &&
6296                                     (distance < next_distance ||
6297                                      next_distance == curr_distance))
6298                                         next_distance = distance;
6299
6300                                 /*
6301                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6302                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6303                                  * equally connected to A.
6304                                  */
6305                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6306                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6307
6308                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6309                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6310                         }
6311                         if (next_distance != curr_distance) {
6312                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6313                                 sched_domains_numa_levels = level;
6314                                 curr_distance = next_distance;
6315                         } else break;
6316                 }
6317
6318                 /*
6319                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6320                  */
6321                 if (!sched_debug())
6322                         break;
6323         }
6324         /*
6325          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6326          * identity distance node_distance(i,i).
6327          *
6328          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6329          * numbers.
6330          */
6331
6332         /*
6333          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6334          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6335          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6336          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6337          * in other functions.
6338          *
6339          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6340          */
6341         sched_domains_numa_levels = 0;
6342
6343         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6344         if (!sched_domains_numa_masks)
6345                 return;
6346
6347         /*
6348          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6349          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6350          */
6351         for (i = 0; i < level; i++) {
6352                 sched_domains_numa_masks[i] =
6353                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6354                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6355                         return;
6356
6357                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6358                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6359                         if (!mask)
6360                                 return;
6361
6362                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6363
6364                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6365                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6366                                         continue;
6367
6368                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6369                         }
6370                 }
6371         }
6372
6373         /* Compute default topology size */
6374         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6375
6376         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6377                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6378         if (!tl)
6379                 return;
6380
6381         /*
6382          * Copy the default topology bits..
6383          */
6384         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6385                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6386
6387         /*
6388          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6389          */
6390         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6391                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6392                         .mask = sd_numa_mask,
6393                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6394                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6395                         .numa_level = j,
6396                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6397                 };
6398         }
6399
6400         sched_domain_topology = tl;
6401
6402         sched_domains_numa_levels = level;
6403 }
6404
6405 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6406 {
6407         int i, j;
6408         int node = cpu_to_node(cpu);
6409
6410         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6411                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6412                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6413                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6414                 }
6415         }
6416 }
6417
6418 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6419 {
6420         int i, j;
6421         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6422                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6423                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6424         }
6425 }
6426
6427 /*
6428  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6429  * are onlined.
6430  */
6431 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6432                                            unsigned long action,
6433                                            void *hcpu)
6434 {
6435         int cpu = (long)hcpu;
6436
6437         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6438         case CPU_ONLINE:
6439                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6440                 break;
6441
6442         case CPU_DEAD:
6443                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6444                 break;
6445
6446         default:
6447                 return NOTIFY_DONE;
6448         }
6449
6450         return NOTIFY_OK;
6451 }
6452 #else
6453 static inline void sched_init_numa(void)
6454 {
6455 }
6456
6457 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6458                                            unsigned long action,
6459                                            void *hcpu)
6460 {
6461         return 0;
6462 }
6463 #endif /* CONFIG_NUMA */
6464
6465 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6466 {
6467         struct sched_domain_topology_level *tl;
6468         int j;
6469
6470         for_each_sd_topology(tl) {
6471                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6472
6473                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6474                 if (!sdd->sd)
6475                         return -ENOMEM;
6476
6477                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6478                 if (!sdd->sg)
6479                         return -ENOMEM;
6480
6481                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6482                 if (!sdd->sgc)
6483                         return -ENOMEM;
6484
6485                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6486                         struct sched_domain *sd;
6487                         struct sched_group *sg;
6488                         struct sched_group_capacity *sgc;
6489
6490                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6491                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6492                         if (!sd)
6493                                 return -ENOMEM;
6494
6495                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6496
6497                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6498                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6499                         if (!sg)
6500                                 return -ENOMEM;
6501
6502                         sg->next = sg;
6503
6504                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6505
6506                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6507                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6508                         if (!sgc)
6509                                 return -ENOMEM;
6510
6511                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6512                 }
6513         }
6514
6515         return 0;
6516 }
6517
6518 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6519 {
6520         struct sched_domain_topology_level *tl;
6521         int j;
6522
6523         for_each_sd_topology(tl) {
6524                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6525
6526                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6527                         struct sched_domain *sd;
6528
6529                         if (sdd->sd) {
6530                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6531                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6532                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6533                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6534                         }
6535
6536                         if (sdd->sg)
6537                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6538                         if (sdd->sgc)
6539                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6540                 }
6541                 free_percpu(sdd->sd);
6542                 sdd->sd = NULL;
6543                 free_percpu(sdd->sg);
6544                 sdd->sg = NULL;
6545                 free_percpu(sdd->sgc);
6546                 sdd->sgc = NULL;
6547         }
6548 }
6549
6550 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6551                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6552                 struct sched_domain *child, int cpu)
6553 {
6554         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6555         if (!sd)
6556                 return child;
6557
6558         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6559         if (child) {
6560                 sd->level = child->level + 1;
6561                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6562                 child->parent = sd;
6563                 sd->child = child;
6564
6565                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6566                                     sched_domain_span(sd))) {
6567                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6568 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6569                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6570                                         child->name, sd->name);
6571 #endif
6572                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6573                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6574                                    sched_domain_span(sd),
6575                                    sched_domain_span(child));
6576                 }
6577
6578         }
6579         set_domain_attribute(sd, attr);
6580
6581         return sd;
6582 }
6583
6584 /*
6585  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6586  * to the individual cpus
6587  */
6588 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6589                                struct sched_domain_attr *attr)
6590 {
6591         enum s_alloc alloc_state;
6592         struct sched_domain *sd;
6593         struct s_data d;
6594         int i, ret = -ENOMEM;
6595
6596         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6597         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6598                 goto error;
6599
6600         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6601         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6602                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6603
6604                 sd = NULL;
6605                 for_each_sd_topology(tl) {
6606                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6607                         if (tl == sched_domain_topology)
6608                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6609                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6610                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6611                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6612                                 break;
6613                 }
6614         }
6615
6616         /* Build the groups for the domains */
6617         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6618                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6619                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6620                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6621                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6622                                         goto error;
6623                         } else {
6624                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6625                                         goto error;
6626                         }
6627                 }
6628         }
6629
6630         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6631         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6632                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6633                         continue;
6634
6635                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6636                         claim_allocations(i, sd);
6637                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6638                 }
6639         }
6640
6641         /* Attach the domains */
6642         rcu_read_lock();
6643         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6644                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6645                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6646         }
6647         rcu_read_unlock();
6648
6649         ret = 0;
6650 error:
6651         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6652         return ret;
6653 }
6654
6655 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6656 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6657 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6658                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6659
6660 /*
6661  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6662  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6663  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6664  */
6665 static cpumask_var_t fallback_doms;
6666
6667 /*
6668  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6669  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6670  * or 0 if it stayed the same.
6671  */
6672 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6673 {
6674         return 0;
6675 }
6676
6677 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6678 {
6679         int i;
6680         cpumask_var_t *doms;
6681
6682         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6683         if (!doms)
6684                 return NULL;
6685         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6686                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6687                         free_sched_domains(doms, i);
6688                         return NULL;
6689                 }
6690         }
6691         return doms;
6692 }
6693
6694 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6695 {
6696         unsigned int i;
6697         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6698                 free_cpumask_var(doms[i]);
6699         kfree(doms);
6700 }
6701
6702 /*
6703  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6704  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6705  * exclude other special cases in the future.
6706  */
6707 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6708 {
6709         int err;
6710
6711         arch_update_cpu_topology();
6712         ndoms_cur = 1;
6713         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6714         if (!doms_cur)
6715                 doms_cur = &fallback_doms;
6716         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6717         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6718         register_sched_domain_sysctl();
6719
6720         return err;
6721 }
6722
6723 /*
6724  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6725  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6726  */
6727 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6728 {
6729         int i;
6730
6731         rcu_read_lock();
6732         for_each_cpu(i, cpu_map)
6733                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6734         rcu_read_unlock();
6735 }
6736
6737 /* handle null as "default" */
6738 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6739                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6740 {
6741         struct sched_domain_attr tmp;
6742
6743         /* fast path */
6744         if (!new && !cur)
6745                 return 1;
6746
6747         tmp = SD_ATTR_INIT;
6748         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6749                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6750                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6751 }
6752
6753 /*
6754  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6755  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6756  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6757  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6758  *
6759  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6760  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6761  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6762  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6763  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6764  * it as it is.
6765  *
6766  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6767  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6768  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6769  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6770  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6771  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6772  *
6773  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6774  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6775  * and it will not create the default domain.
6776  *
6777  * Call with hotplug lock held
6778  */
6779 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6780                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6781 {
6782         int i, j, n;
6783         int new_topology;
6784
6785         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6786
6787         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6788         unregister_sched_domain_sysctl();
6789
6790         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6791         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6792
6793         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6794
6795         /* Destroy deleted domains */
6796         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6797                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6798                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6799                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6800                                 goto match1;
6801                 }
6802                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6803                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6804 match1:
6805                 ;
6806         }
6807
6808         n = ndoms_cur;
6809         if (doms_new == NULL) {
6810                 n = 0;
6811                 doms_new = &fallback_doms;
6812                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6813                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6814         }
6815
6816         /* Build new domains */
6817         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6818                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6819                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6820                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6821                                 goto match2;
6822                 }
6823                 /* no match - add a new doms_new */
6824                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6825 match2:
6826                 ;
6827         }
6828
6829         /* Remember the new sched domains */
6830         if (doms_cur != &fallback_doms)
6831                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6832         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6833         doms_cur = doms_new;
6834         dattr_cur = dattr_new;
6835         ndoms_cur = ndoms_new;
6836
6837         register_sched_domain_sysctl();
6838
6839         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6840 }
6841
6842 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6843
6844 /*
6845  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6846  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6847  * around partition_sched_domains().
6848  *
6849  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6850  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6851  */
6852 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6853                              void *hcpu)
6854 {
6855         switch (action) {
6856         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6857         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6858
6859                 /*
6860                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6861                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6862                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6863                  * domain, ignoring cpusets.
6864                  */
6865                 num_cpus_frozen--;
6866                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6867                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6868                         break;
6869                 }
6870
6871                 /*
6872                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6873                  * restore the original sched domains by considering the
6874                  * cpuset configurations.
6875                  */
6876
6877         case CPU_ONLINE:
6878         case CPU_DOWN_FAILED:
6879                 cpuset_update_active_cpus(true);
6880                 break;
6881         default:
6882                 return NOTIFY_DONE;
6883         }
6884         return NOTIFY_OK;
6885 }
6886
6887 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6888                                void *hcpu)
6889 {
6890         switch (action) {
6891         case CPU_DOWN_PREPARE:
6892                 cpuset_update_active_cpus(false);
6893                 break;
6894         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6895                 num_cpus_frozen++;
6896                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6897                 break;
6898         default:
6899                 return NOTIFY_DONE;
6900         }
6901         return NOTIFY_OK;
6902 }
6903
6904 void __init sched_init_smp(void)
6905 {
6906         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6907
6908         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6909         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6910
6911         sched_init_numa();
6912
6913         /*
6914          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6915          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6916          * happen.
6917          */
6918         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6919         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6920         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6921         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6922                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6923         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6924
6925         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6926         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6927         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6928
6929         init_hrtick();
6930
6931         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6932         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6933                 BUG();
6934         sched_init_granularity();
6935         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6936
6937         init_sched_rt_class();
6938         init_sched_dl_class();
6939 }
6940 #else
6941 void __init sched_init_smp(void)
6942 {
6943         sched_init_granularity();
6944 }
6945 #endif /* CONFIG_SMP */
6946
6947 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6948
6949 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6950 {
6951         return in_lock_functions(addr) ||
6952                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6953                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6954 }
6955
6956 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6957 /*
6958  * Default task group.
6959  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6960  */
6961 struct task_group root_task_group;
6962 LIST_HEAD(task_groups);
6963 #endif
6964
6965 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6966
6967 void __init sched_init(void)
6968 {
6969         int i, j;
6970         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6971
6972 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6973         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6974 #endif
6975 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6976         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6977 #endif
6978 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6979         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6980 #endif
6981         if (alloc_size) {
6982                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6983
6984 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6985                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6986                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6987
6988                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6989                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6990
6991 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6992 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6993                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6994                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6995
6996                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6997                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6998
6999 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7000 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7001                 for_each_possible_cpu(i) {
7002                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
7003                         ptr += cpumask_size();
7004                 }
7005 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7006         }
7007
7008         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7009                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7010         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7011                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7012
7013 #ifdef CONFIG_SMP
7014         init_defrootdomain();
7015 #endif
7016
7017 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7018         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7019                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7020 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7021
7022 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7023         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7024         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7025         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7026         autogroup_init(&init_task);
7027
7028 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7029
7030         for_each_possible_cpu(i) {
7031                 struct rq *rq;
7032
7033                 rq = cpu_rq(i);
7034                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7035                 rq->nr_running = 0;
7036                 rq->calc_load_active = 0;
7037                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7038                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7039                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7040                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
7041 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7042                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7043                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7044                 /*
7045                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7046                  *
7047                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7048                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7049                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7050                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7051                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7052                  * (se->load.weight).
7053                  *
7054                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7055                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7056                  * then A0's share of the cpu resource is:
7057                  *
7058                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7059                  *
7060                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7061                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7062                  */
7063                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7064                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7065 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7066
7067                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7068 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7069                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7070 #endif
7071
7072                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7073                         rq->cpu_load[j] = 0;
7074
7075                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7076
7077 #ifdef CONFIG_SMP
7078                 rq->sd = NULL;
7079                 rq->rd = NULL;
7080                 rq->cpu_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7081                 rq->post_schedule = 0;
7082                 rq->active_balance = 0;
7083                 rq->next_balance = jiffies;
7084                 rq->push_cpu = 0;
7085                 rq->cpu = i;
7086                 rq->online = 0;
7087                 rq->idle_stamp = 0;
7088                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7089                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7090
7091                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7092
7093                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7094 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7095                 rq->nohz_flags = 0;
7096 #endif
7097 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7098                 rq->last_sched_tick = 0;
7099 #endif
7100 #endif
7101                 init_rq_hrtick(rq);
7102                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7103         }
7104
7105         set_load_weight(&init_task);
7106
7107 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7108         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7109 #endif
7110
7111         /*
7112          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7113          */
7114         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7115         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7116
7117         /*
7118          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7119          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7120          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7121          * when this runqueue becomes "idle".
7122          */
7123         init_idle(current, smp_processor_id());
7124
7125         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7126
7127         /*
7128          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7129          */
7130         current->sched_class = &fair_sched_class;
7131
7132 #ifdef CONFIG_SMP
7133         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7134         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7135         if (cpu_isolated_map == NULL)
7136                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7137         idle_thread_set_boot_cpu();
7138         set_cpu_rq_start_time();
7139 #endif
7140         init_sched_fair_class();
7141
7142         scheduler_running = 1;
7143 }
7144
7145 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7146 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7147 {
7148         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7149
7150         return (nested == preempt_offset);
7151 }
7152
7153 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7154 {
7155         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7156
7157         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7158         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7159              !is_idle_task(current)) ||
7160             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7161                 return;
7162         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7163                 return;
7164         prev_jiffy = jiffies;
7165
7166         printk(KERN_ERR
7167                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7168                         file, line);
7169         printk(KERN_ERR
7170                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7171                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7172                         current->pid, current->comm);
7173
7174         debug_show_held_locks(current);
7175         if (irqs_disabled())
7176                 print_irqtrace_events(current);
7177 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7178         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7179                 pr_err("Preemption disabled at:");
7180                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7181                 pr_cont("\n");
7182         }
7183 #endif
7184         dump_stack();
7185 }
7186 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7187 #endif
7188
7189 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7190 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7191 {
7192         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7193         struct sched_attr attr = {
7194                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7195         };
7196         int old_prio = p->prio;
7197         int queued;
7198
7199         queued = task_on_rq_queued(p);
7200         if (queued)
7201                 dequeue_task(rq, p, 0);
7202         __setscheduler(rq, p, &attr);
7203         if (queued) {
7204                 enqueue_task(rq, p, 0);
7205                 resched_curr(rq);
7206         }
7207
7208         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7209 }
7210
7211 void normalize_rt_tasks(void)
7212 {
7213         struct task_struct *g, *p;
7214         unsigned long flags;
7215         struct rq *rq;
7216
7217         read_lock(&tasklist_lock);
7218         for_each_process_thread(g, p) {
7219                 /*
7220                  * Only normalize user tasks:
7221                  */
7222                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7223                         continue;
7224
7225                 p->se.exec_start                = 0;
7226 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7227                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7228                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7229                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7230 #endif
7231
7232                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7233                         /*
7234                          * Renice negative nice level userspace
7235                          * tasks back to 0:
7236                          */
7237                         if (task_nice(p) < 0)
7238                                 set_user_nice(p, 0);
7239                         continue;
7240                 }
7241
7242                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7243                 normalize_task(rq, p);
7244                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
7245         }
7246         read_unlock(&tasklist_lock);
7247 }
7248
7249 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7250
7251 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7252 /*
7253  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7254  *
7255  * They can only be called when the whole system has been
7256  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7257  * activity can take place. Using them for anything else would
7258  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7259  * under any other configuration.
7260  */
7261
7262 /**
7263  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7264  * @cpu: the processor in question.
7265  *
7266  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7267  *
7268  * Return: The current task for @cpu.
7269  */
7270 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7271 {
7272         return cpu_curr(cpu);
7273 }
7274
7275 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7276
7277 #ifdef CONFIG_IA64
7278 /**
7279  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7280  * @cpu: the processor in question.
7281  * @p: the task pointer to set.
7282  *
7283  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7284  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7285  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7286  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7287  * and caller must save the original value of the current task (see
7288  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7289  * re-starting the system.
7290  *
7291  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7292  */
7293 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7294 {
7295         cpu_curr(cpu) = p;
7296 }
7297
7298 #endif
7299
7300 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7301 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7302 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7303
7304 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7305 {
7306         free_fair_sched_group(tg);
7307         free_rt_sched_group(tg);
7308         autogroup_free(tg);
7309         kfree(tg);
7310 }
7311
7312 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7313 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7314 {
7315         struct task_group *tg;
7316
7317         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7318         if (!tg)
7319                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7320
7321         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7322                 goto err;
7323
7324         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7325                 goto err;
7326
7327         return tg;
7328
7329 err:
7330         free_sched_group(tg);
7331         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7332 }
7333
7334 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7335 {
7336         unsigned long flags;
7337
7338         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7339         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7340
7341         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7342
7343         tg->parent = parent;
7344         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7345         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7346         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7347 }
7348
7349 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7350 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7351 {
7352         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7353         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7354 }
7355
7356 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7357 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7358 {
7359         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7360         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7361 }
7362
7363 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7364 {
7365         unsigned long flags;
7366         int i;
7367
7368         /* end participation in shares distribution */
7369         for_each_possible_cpu(i)
7370                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7371
7372         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7373         list_del_rcu(&tg->list);
7374         list_del_rcu(&tg->siblings);
7375         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7376 }
7377
7378 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7379  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7380  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7381  *      reflect its new group.
7382  */
7383 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7384 {
7385         struct task_group *tg;
7386         int queued, running;
7387         unsigned long flags;
7388         struct rq *rq;
7389
7390         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7391
7392         running = task_current(rq, tsk);
7393         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7394
7395         if (queued)
7396                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7397         if (unlikely(running))
7398                 put_prev_task(rq, tsk);
7399
7400         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7401                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7402                           struct task_group, css);
7403         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7404         tsk->sched_task_group = tg;
7405
7406 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7407         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7408                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, queued);
7409         else
7410 #endif
7411                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7412
7413         if (unlikely(running))
7414                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7415         if (queued)
7416                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7417
7418         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7419 }
7420 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7421
7422 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7423 /*
7424  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7425  */
7426 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7427
7428 /* Must be called with tasklist_lock held */
7429 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7430 {
7431         struct task_struct *g, *p;
7432
7433         for_each_process_thread(g, p) {
7434                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7435                         return 1;
7436         }
7437
7438         return 0;
7439 }
7440
7441 struct rt_schedulable_data {
7442         struct task_group *tg;
7443         u64 rt_period;
7444         u64 rt_runtime;
7445 };
7446
7447 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7448 {
7449         struct rt_schedulable_data *d = data;
7450         struct task_group *child;
7451         unsigned long total, sum = 0;
7452         u64 period, runtime;
7453
7454         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7455         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7456
7457         if (tg == d->tg) {
7458                 period = d->rt_period;
7459                 runtime = d->rt_runtime;
7460         }
7461
7462         /*
7463          * Cannot have more runtime than the period.
7464          */
7465         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7466                 return -EINVAL;
7467
7468         /*
7469          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7470          */
7471         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7472                 return -EBUSY;
7473
7474         total = to_ratio(period, runtime);
7475
7476         /*
7477          * Nobody can have more than the global setting allows.
7478          */
7479         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7480                 return -EINVAL;
7481
7482         /*
7483          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7484          */
7485         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7486                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7487                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7488
7489                 if (child == d->tg) {
7490                         period = d->rt_period;
7491                         runtime = d->rt_runtime;
7492                 }
7493
7494                 sum += to_ratio(period, runtime);
7495         }
7496
7497         if (sum > total)
7498                 return -EINVAL;
7499
7500         return 0;
7501 }
7502
7503 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7504 {
7505         int ret;
7506
7507         struct rt_schedulable_data data = {
7508                 .tg = tg,
7509                 .rt_period = period,
7510                 .rt_runtime = runtime,
7511         };
7512
7513         rcu_read_lock();
7514         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7515         rcu_read_unlock();
7516
7517         return ret;
7518 }
7519
7520 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7521                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7522 {
7523         int i, err = 0;
7524
7525         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7526         read_lock(&tasklist_lock);
7527         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7528         if (err)
7529                 goto unlock;
7530
7531         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7532         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7533         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7534
7535         for_each_possible_cpu(i) {
7536                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7537
7538                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7539                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7540                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7541         }
7542         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7543 unlock:
7544         read_unlock(&tasklist_lock);
7545         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7546
7547         return err;
7548 }
7549
7550 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7551 {
7552         u64 rt_runtime, rt_period;
7553
7554         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7555         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7556         if (rt_runtime_us < 0)
7557                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7558
7559         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7560 }
7561
7562 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7563 {
7564         u64 rt_runtime_us;
7565
7566         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7567                 return -1;
7568
7569         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7570         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7571         return rt_runtime_us;
7572 }
7573
7574 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7575 {
7576         u64 rt_runtime, rt_period;
7577
7578         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7579         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7580
7581         if (rt_period == 0)
7582                 return -EINVAL;
7583
7584         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7585 }
7586
7587 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7588 {
7589         u64 rt_period_us;
7590
7591         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7592         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7593         return rt_period_us;
7594 }
7595 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7596
7597 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7598 static int sched_rt_global_constraints(void)
7599 {
7600         int ret = 0;
7601
7602         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7603         read_lock(&tasklist_lock);
7604         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7605         read_unlock(&tasklist_lock);
7606         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7607
7608         return ret;
7609 }
7610
7611 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7612 {
7613         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7614         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7615                 return 0;
7616
7617         return 1;
7618 }
7619
7620 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7621 static int sched_rt_global_constraints(void)
7622 {
7623         unsigned long flags;
7624         int i, ret = 0;
7625
7626         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7627         for_each_possible_cpu(i) {
7628                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7629
7630                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7631                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7632                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7633         }
7634         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7635
7636         return ret;
7637 }
7638 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7639
7640 static int sched_dl_global_constraints(void)
7641 {
7642         u64 runtime = global_rt_runtime();
7643         u64 period = global_rt_period();
7644         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7645         int cpu, ret = 0;
7646         unsigned long flags;
7647
7648         /*
7649          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7650          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7651          * any of the root_domains.
7652          *
7653          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7654          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7655          * solutions is welcome!
7656          */
7657         for_each_possible_cpu(cpu) {
7658                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7659
7660                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7661                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7662                         ret = -EBUSY;
7663                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7664
7665                 if (ret)
7666                         break;
7667         }
7668
7669         return ret;
7670 }
7671
7672 static void sched_dl_do_global(void)
7673 {
7674         u64 new_bw = -1;
7675         int cpu;
7676         unsigned long flags;
7677
7678         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7679         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7680
7681         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7682                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7683
7684         /*
7685          * FIXME: As above...
7686          */
7687         for_each_possible_cpu(cpu) {
7688                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7689
7690                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7691                 dl_b->bw = new_bw;
7692                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7693         }
7694 }
7695
7696 static int sched_rt_global_validate(void)
7697 {
7698         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7699                 return -EINVAL;
7700
7701         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7702                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7703                 return -EINVAL;
7704
7705         return 0;
7706 }
7707
7708 static void sched_rt_do_global(void)
7709 {
7710         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7711         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7712 }
7713
7714 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7715                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7716                 loff_t *ppos)
7717 {
7718         int old_period, old_runtime;
7719         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7720         int ret;
7721
7722         mutex_lock(&mutex);
7723         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7724         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7725
7726         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7727
7728         if (!ret && write) {
7729                 ret = sched_rt_global_validate();
7730                 if (ret)
7731                         goto undo;
7732
7733                 ret = sched_rt_global_constraints();
7734                 if (ret)
7735                         goto undo;
7736
7737                 ret = sched_dl_global_constraints();
7738                 if (ret)
7739                         goto undo;
7740
7741                 sched_rt_do_global();
7742                 sched_dl_do_global();
7743         }
7744         if (0) {
7745 undo:
7746                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7747                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7748         }
7749         mutex_unlock(&mutex);
7750
7751         return ret;
7752 }
7753
7754 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7755                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7756                 loff_t *ppos)
7757 {
7758         int ret;
7759         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7760
7761         mutex_lock(&mutex);
7762         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7763         /* make sure that internally we keep jiffies */
7764         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7765         if (!ret && write) {
7766                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7767                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7768         }
7769         mutex_unlock(&mutex);
7770         return ret;
7771 }
7772
7773 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7774
7775 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7776 {
7777         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7778 }
7779
7780 static struct cgroup_subsys_state *
7781 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7782 {
7783         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7784         struct task_group *tg;
7785
7786         if (!parent) {
7787                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7788                 return &root_task_group.css;
7789         }
7790
7791         tg = sched_create_group(parent);
7792         if (IS_ERR(tg))
7793                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7794
7795         return &tg->css;
7796 }
7797
7798 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7799 {
7800         struct task_group *tg = css_tg(css);
7801         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
7802
7803         if (parent)
7804                 sched_online_group(tg, parent);
7805         return 0;
7806 }
7807
7808 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7809 {
7810         struct task_group *tg = css_tg(css);
7811
7812         sched_destroy_group(tg);
7813 }
7814
7815 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7816 {
7817         struct task_group *tg = css_tg(css);
7818
7819         sched_offline_group(tg);
7820 }
7821
7822 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7823                                  struct cgroup_taskset *tset)
7824 {
7825         struct task_struct *task;
7826
7827         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7828 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7829                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7830                         return -EINVAL;
7831 #else
7832                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7833                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7834                         return -EINVAL;
7835 #endif
7836         }
7837         return 0;
7838 }
7839
7840 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7841                               struct cgroup_taskset *tset)
7842 {
7843         struct task_struct *task;
7844
7845         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7846                 sched_move_task(task);
7847 }
7848
7849 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7850                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7851                             struct task_struct *task)
7852 {
7853         /*
7854          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7855          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7856          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7857          */
7858         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7859                 return;
7860
7861         sched_move_task(task);
7862 }
7863
7864 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7865 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7866                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7867 {
7868         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7869 }
7870
7871 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7872                                struct cftype *cft)
7873 {
7874         struct task_group *tg = css_tg(css);
7875
7876         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7877 }
7878
7879 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7880 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7881
7882 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7883 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7884
7885 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7886
7887 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7888 {
7889         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7890         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7891
7892         if (tg == &root_task_group)
7893                 return -EINVAL;
7894
7895         /*
7896          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7897          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7898          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7899          */
7900         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7901                 return -EINVAL;
7902
7903         /*
7904          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7905          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7906          * feasibility.
7907          */
7908         if (period > max_cfs_quota_period)
7909                 return -EINVAL;
7910
7911         /*
7912          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
7913          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
7914          */
7915         get_online_cpus();
7916         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7917         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7918         if (ret)
7919                 goto out_unlock;
7920
7921         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7922         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7923         /*
7924          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7925          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7926          */
7927         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7928                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7929         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7930         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7931         cfs_b->quota = quota;
7932
7933         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7934         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7935         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7936                 /* force a reprogram */
7937                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b, true);
7938         }
7939         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7940
7941         for_each_online_cpu(i) {
7942                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7943                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7944
7945                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7946                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7947                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7948
7949                 if (cfs_rq->throttled)
7950                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7951                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7952         }
7953         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7954                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7955 out_unlock:
7956         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7957         put_online_cpus();
7958
7959         return ret;
7960 }
7961
7962 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7963 {
7964         u64 quota, period;
7965
7966         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7967         if (cfs_quota_us < 0)
7968                 quota = RUNTIME_INF;
7969         else
7970                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7971
7972         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7973 }
7974
7975 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7976 {
7977         u64 quota_us;
7978
7979         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7980                 return -1;
7981
7982         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7983         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7984
7985         return quota_us;
7986 }
7987
7988 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7989 {
7990         u64 quota, period;
7991
7992         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7993         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7994
7995         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7996 }
7997
7998 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7999 {
8000         u64 cfs_period_us;
8001
8002         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8003         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8004
8005         return cfs_period_us;
8006 }
8007
8008 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8009                                   struct cftype *cft)
8010 {
8011         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8012 }
8013
8014 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8015                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8016 {
8017         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8018 }
8019
8020 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8021                                    struct cftype *cft)
8022 {
8023         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8024 }
8025
8026 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8027                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8028 {
8029         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8030 }
8031
8032 struct cfs_schedulable_data {
8033         struct task_group *tg;
8034         u64 period, quota;
8035 };
8036
8037 /*
8038  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8039  * note: units are usecs
8040  */
8041 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8042                                struct cfs_schedulable_data *d)
8043 {
8044         u64 quota, period;
8045
8046         if (tg == d->tg) {
8047                 period = d->period;
8048                 quota = d->quota;
8049         } else {
8050                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8051                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8052         }
8053
8054         /* note: these should typically be equivalent */
8055         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8056                 return RUNTIME_INF;
8057
8058         return to_ratio(period, quota);
8059 }
8060
8061 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8062 {
8063         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8064         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8065         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8066
8067         if (!tg->parent) {
8068                 quota = RUNTIME_INF;
8069         } else {
8070                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8071
8072                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8073                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8074
8075                 /*
8076                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8077                  * limit is set
8078                  */
8079                 if (quota == RUNTIME_INF)
8080                         quota = parent_quota;
8081                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8082                         return -EINVAL;
8083         }
8084         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8085
8086         return 0;
8087 }
8088
8089 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8090 {
8091         int ret;
8092         struct cfs_schedulable_data data = {
8093                 .tg = tg,
8094                 .period = period,
8095                 .quota = quota,
8096         };
8097
8098         if (quota != RUNTIME_INF) {
8099                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8100                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8101         }
8102
8103         rcu_read_lock();
8104         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8105         rcu_read_unlock();
8106
8107         return ret;
8108 }
8109
8110 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8111 {
8112         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8113         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8114
8115         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8116         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8117         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8118
8119         return 0;
8120 }
8121 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8122 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8123
8124 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8125 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8126                                 struct cftype *cft, s64 val)
8127 {
8128         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8129 }
8130
8131 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8132                                struct cftype *cft)
8133 {
8134         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8135 }
8136
8137 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8138                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8139 {
8140         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8141 }
8142
8143 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8144                                    struct cftype *cft)
8145 {
8146         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8147 }
8148 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8149
8150 static struct cftype cpu_files[] = {
8151 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8152         {
8153                 .name = "shares",
8154                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8155                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8156         },
8157 #endif
8158 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8159         {
8160                 .name = "cfs_quota_us",
8161                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8162                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8163         },
8164         {
8165                 .name = "cfs_period_us",
8166                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8167                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8168         },
8169         {
8170                 .name = "stat",
8171                 .seq_show = cpu_stats_show,
8172         },
8173 #endif
8174 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8175         {
8176                 .name = "rt_runtime_us",
8177                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8178                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8179         },
8180         {
8181                 .name = "rt_period_us",
8182                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8183                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8184         },
8185 #endif
8186         { }     /* terminate */
8187 };
8188
8189 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8190         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8191         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8192         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8193         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8194         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8195         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8196         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8197         .legacy_cftypes = cpu_files,
8198         .early_init     = 1,
8199 };
8200
8201 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8202
8203 void dump_cpu_task(int cpu)
8204 {
8205         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8206         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8207 }