Merge tag 'dm-3.15-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/device...
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
94 {
95         unsigned long delta;
96         ktime_t soft, hard, now;
97
98         for (;;) {
99                 if (hrtimer_active(period_timer))
100                         break;
101
102                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
103                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
104
105                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
106                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
107                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
108                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
109                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
110         }
111 }
112
113 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
114 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
115
116 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
117
118 void update_rq_clock(struct rq *rq)
119 {
120         s64 delta;
121
122         if (rq->skip_clock_update > 0)
123                 return;
124
125         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
126         rq->clock += delta;
127         update_rq_clock_task(rq, delta);
128 }
129
130 /*
131  * Debugging: various feature bits
132  */
133
134 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
135         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
136
137 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
138 #include "features.h"
139         0;
140
141 #undef SCHED_FEAT
142
143 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
144 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
145         #name ,
146
147 static const char * const sched_feat_names[] = {
148 #include "features.h"
149 };
150
151 #undef SCHED_FEAT
152
153 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
154 {
155         int i;
156
157         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
158                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
159                         seq_puts(m, "NO_");
160                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
161         }
162         seq_puts(m, "\n");
163
164         return 0;
165 }
166
167 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
168
169 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
170 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
171
172 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
173         jump_label_key__##enabled ,
174
175 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
176 #include "features.h"
177 };
178
179 #undef SCHED_FEAT
180
181 static void sched_feat_disable(int i)
182 {
183         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
184                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
185 }
186
187 static void sched_feat_enable(int i)
188 {
189         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
190                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
191 }
192 #else
193 static void sched_feat_disable(int i) { };
194 static void sched_feat_enable(int i) { };
195 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
196
197 static int sched_feat_set(char *cmp)
198 {
199         int i;
200         int neg = 0;
201
202         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
203                 neg = 1;
204                 cmp += 3;
205         }
206
207         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
208                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
209                         if (neg) {
210                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
211                                 sched_feat_disable(i);
212                         } else {
213                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
214                                 sched_feat_enable(i);
215                         }
216                         break;
217                 }
218         }
219
220         return i;
221 }
222
223 static ssize_t
224 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
225                 size_t cnt, loff_t *ppos)
226 {
227         char buf[64];
228         char *cmp;
229         int i;
230
231         if (cnt > 63)
232                 cnt = 63;
233
234         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
235                 return -EFAULT;
236
237         buf[cnt] = 0;
238         cmp = strstrip(buf);
239
240         i = sched_feat_set(cmp);
241         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
242                 return -EINVAL;
243
244         *ppos += cnt;
245
246         return cnt;
247 }
248
249 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
250 {
251         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
252 }
253
254 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
255         .open           = sched_feat_open,
256         .write          = sched_feat_write,
257         .read           = seq_read,
258         .llseek         = seq_lseek,
259         .release        = single_release,
260 };
261
262 static __init int sched_init_debug(void)
263 {
264         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
265                         &sched_feat_fops);
266
267         return 0;
268 }
269 late_initcall(sched_init_debug);
270 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
271
272 /*
273  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
274  * Limited because this is done with IRQs disabled.
275  */
276 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
277
278 /*
279  * period over which we average the RT time consumption, measured
280  * in ms.
281  *
282  * default: 1s
283  */
284 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
285
286 /*
287  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
288  * default: 1s
289  */
290 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
291
292 __read_mostly int scheduler_running;
293
294 /*
295  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
296  * default: 0.95s
297  */
298 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
299
300 /*
301  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
302  */
303 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
304         __acquires(rq->lock)
305 {
306         struct rq *rq;
307
308         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
309
310         for (;;) {
311                 rq = task_rq(p);
312                 raw_spin_lock(&rq->lock);
313                 if (likely(rq == task_rq(p)))
314                         return rq;
315                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
316         }
317 }
318
319 /*
320  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
321  */
322 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
323         __acquires(p->pi_lock)
324         __acquires(rq->lock)
325 {
326         struct rq *rq;
327
328         for (;;) {
329                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
330                 rq = task_rq(p);
331                 raw_spin_lock(&rq->lock);
332                 if (likely(rq == task_rq(p)))
333                         return rq;
334                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
335                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
336         }
337 }
338
339 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
340         __releases(rq->lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343 }
344
345 static inline void
346 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
347         __releases(rq->lock)
348         __releases(p->pi_lock)
349 {
350         raw_spin_unlock(&rq->lock);
351         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
352 }
353
354 /*
355  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
356  */
357 static struct rq *this_rq_lock(void)
358         __acquires(rq->lock)
359 {
360         struct rq *rq;
361
362         local_irq_disable();
363         rq = this_rq();
364         raw_spin_lock(&rq->lock);
365
366         return rq;
367 }
368
369 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
370 /*
371  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
372  */
373
374 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
375 {
376         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
377                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
378 }
379
380 /*
381  * High-resolution timer tick.
382  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
383  */
384 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
385 {
386         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
387
388         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
389
390         raw_spin_lock(&rq->lock);
391         update_rq_clock(rq);
392         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
393         raw_spin_unlock(&rq->lock);
394
395         return HRTIMER_NORESTART;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_SMP
399
400 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
401 {
402         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
403         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
404
405         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
406 }
407
408 /*
409  * called from hardirq (IPI) context
410  */
411 static void __hrtick_start(void *arg)
412 {
413         struct rq *rq = arg;
414
415         raw_spin_lock(&rq->lock);
416         __hrtick_restart(rq);
417         rq->hrtick_csd_pending = 0;
418         raw_spin_unlock(&rq->lock);
419 }
420
421 /*
422  * Called to set the hrtick timer state.
423  *
424  * called with rq->lock held and irqs disabled
425  */
426 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
427 {
428         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
429         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
430
431         hrtimer_set_expires(timer, time);
432
433         if (rq == this_rq()) {
434                 __hrtick_restart(rq);
435         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
436                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
437                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
438         }
439 }
440
441 static int
442 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
443 {
444         int cpu = (int)(long)hcpu;
445
446         switch (action) {
447         case CPU_UP_CANCELED:
448         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
449         case CPU_DOWN_PREPARE:
450         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
451         case CPU_DEAD:
452         case CPU_DEAD_FROZEN:
453                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
454                 return NOTIFY_OK;
455         }
456
457         return NOTIFY_DONE;
458 }
459
460 static __init void init_hrtick(void)
461 {
462         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
463 }
464 #else
465 /*
466  * Called to set the hrtick timer state.
467  *
468  * called with rq->lock held and irqs disabled
469  */
470 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
471 {
472         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
473                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
474 }
475
476 static inline void init_hrtick(void)
477 {
478 }
479 #endif /* CONFIG_SMP */
480
481 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
482 {
483 #ifdef CONFIG_SMP
484         rq->hrtick_csd_pending = 0;
485
486         rq->hrtick_csd.flags = 0;
487         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
488         rq->hrtick_csd.info = rq;
489 #endif
490
491         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
492         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
493 }
494 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
495 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
496 {
497 }
498
499 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
500 {
501 }
502
503 static inline void init_hrtick(void)
504 {
505 }
506 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
507
508 /*
509  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
510  *
511  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
512  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
513  * the target CPU.
514  */
515 void resched_task(struct task_struct *p)
516 {
517         int cpu;
518
519         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
520
521         if (test_tsk_need_resched(p))
522                 return;
523
524         set_tsk_need_resched(p);
525
526         cpu = task_cpu(p);
527         if (cpu == smp_processor_id()) {
528                 set_preempt_need_resched();
529                 return;
530         }
531
532         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
533         smp_mb();
534         if (!tsk_is_polling(p))
535                 smp_send_reschedule(cpu);
536 }
537
538 void resched_cpu(int cpu)
539 {
540         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
541         unsigned long flags;
542
543         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
544                 return;
545         resched_task(cpu_curr(cpu));
546         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
547 }
548
549 #ifdef CONFIG_SMP
550 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
551 /*
552  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
553  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
554  *
555  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
556  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
557  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
558  */
559 int get_nohz_timer_target(int pinned)
560 {
561         int cpu = smp_processor_id();
562         int i;
563         struct sched_domain *sd;
564
565         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
566                 return cpu;
567
568         rcu_read_lock();
569         for_each_domain(cpu, sd) {
570                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
571                         if (!idle_cpu(i)) {
572                                 cpu = i;
573                                 goto unlock;
574                         }
575                 }
576         }
577 unlock:
578         rcu_read_unlock();
579         return cpu;
580 }
581 /*
582  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
583  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
584  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
585  * idle system the next event might even be infinite time into the
586  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
587  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
588  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
589  * wheel for the next timer event.
590  */
591 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
592 {
593         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
594
595         if (cpu == smp_processor_id())
596                 return;
597
598         /*
599          * This is safe, as this function is called with the timer
600          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
601          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
602          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
603          * timer into account automatically.
604          */
605         if (rq->curr != rq->idle)
606                 return;
607
608         /*
609          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
610          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
611          * idle task through an additional NOOP schedule()
612          */
613         set_tsk_need_resched(rq->idle);
614
615         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
616         smp_mb();
617         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
618                 smp_send_reschedule(cpu);
619 }
620
621 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
622 {
623         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
624                 if (cpu != smp_processor_id() ||
625                     tick_nohz_tick_stopped())
626                         smp_send_reschedule(cpu);
627                 return true;
628         }
629
630         return false;
631 }
632
633 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
634 {
635         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
636                 wake_up_idle_cpu(cpu);
637 }
638
639 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
640 {
641         int cpu = smp_processor_id();
642
643         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
644                 return false;
645
646         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
647                 return true;
648
649         /*
650          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
651          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
652          */
653         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
654         return false;
655 }
656
657 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
658
659 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
660 {
661         return false;
662 }
663
664 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
665
666 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
667 bool sched_can_stop_tick(void)
668 {
669        struct rq *rq;
670
671        rq = this_rq();
672
673        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
674        smp_rmb();
675
676        /* More than one running task need preemption */
677        if (rq->nr_running > 1)
678                return false;
679
680        return true;
681 }
682 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
683
684 void sched_avg_update(struct rq *rq)
685 {
686         s64 period = sched_avg_period();
687
688         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
689                 /*
690                  * Inline assembly required to prevent the compiler
691                  * optimising this loop into a divmod call.
692                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
693                  */
694                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
695                 rq->age_stamp += period;
696                 rq->rt_avg /= 2;
697         }
698 }
699
700 #endif /* CONFIG_SMP */
701
702 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
703                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
704 /*
705  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
706  * node and @up when leaving it for the final time.
707  *
708  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
709  */
710 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
711                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
712 {
713         struct task_group *parent, *child;
714         int ret;
715
716         parent = from;
717
718 down:
719         ret = (*down)(parent, data);
720         if (ret)
721                 goto out;
722         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
723                 parent = child;
724                 goto down;
725
726 up:
727                 continue;
728         }
729         ret = (*up)(parent, data);
730         if (ret || parent == from)
731                 goto out;
732
733         child = parent;
734         parent = parent->parent;
735         if (parent)
736                 goto up;
737 out:
738         return ret;
739 }
740
741 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
742 {
743         return 0;
744 }
745 #endif
746
747 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
748 {
749         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
750         struct load_weight *load = &p->se.load;
751
752         /*
753          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
754          */
755         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
756                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
757                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
758                 return;
759         }
760
761         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
762         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
763 }
764
765 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
766 {
767         update_rq_clock(rq);
768         sched_info_queued(rq, p);
769         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
770 }
771
772 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
773 {
774         update_rq_clock(rq);
775         sched_info_dequeued(rq, p);
776         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
780 {
781         if (task_contributes_to_load(p))
782                 rq->nr_uninterruptible--;
783
784         enqueue_task(rq, p, flags);
785 }
786
787 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
788 {
789         if (task_contributes_to_load(p))
790                 rq->nr_uninterruptible++;
791
792         dequeue_task(rq, p, flags);
793 }
794
795 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
796 {
797 /*
798  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
799  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
800  */
801 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
802         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
803 #endif
804 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
805         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
806
807         /*
808          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
809          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
810          * {soft,}irq region.
811          *
812          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
813          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
814          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
815          * monotonic.
816          *
817          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
818          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
819          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
820          * atomic ops.
821          */
822         if (irq_delta > delta)
823                 irq_delta = delta;
824
825         rq->prev_irq_time += irq_delta;
826         delta -= irq_delta;
827 #endif
828 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
829         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
830                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
831                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
832
833                 if (unlikely(steal > delta))
834                         steal = delta;
835
836                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
837                 delta -= steal;
838         }
839 #endif
840
841         rq->clock_task += delta;
842
843 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
844         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
845                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
846 #endif
847 }
848
849 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
850 {
851         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
852         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
853
854         if (stop) {
855                 /*
856                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
857                  * userspace knows about and won't get confused about.
858                  *
859                  * Also, it will make PI more or less work without too
860                  * much confusion -- but then, stop work should not
861                  * rely on PI working anyway.
862                  */
863                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
864
865                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
866         }
867
868         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
869
870         if (old_stop) {
871                 /*
872                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
873                  * it can die in pieces.
874                  */
875                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
876         }
877 }
878
879 /*
880  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
881  */
882 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
883 {
884         return p->static_prio;
885 }
886
887 /*
888  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
889  * without taking RT-inheritance into account. Might be
890  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
891  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
892  * estimator recalculates.
893  */
894 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
895 {
896         int prio;
897
898         if (task_has_dl_policy(p))
899                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
900         else if (task_has_rt_policy(p))
901                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
902         else
903                 prio = __normal_prio(p);
904         return prio;
905 }
906
907 /*
908  * Calculate the current priority, i.e. the priority
909  * taken into account by the scheduler. This value might
910  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
911  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
912  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
913  */
914 static int effective_prio(struct task_struct *p)
915 {
916         p->normal_prio = normal_prio(p);
917         /*
918          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
919          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
920          * to the normal priority:
921          */
922         if (!rt_prio(p->prio))
923                 return p->normal_prio;
924         return p->prio;
925 }
926
927 /**
928  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
929  * @p: the task in question.
930  *
931  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
932  */
933 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
934 {
935         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
936 }
937
938 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
939                                        const struct sched_class *prev_class,
940                                        int oldprio)
941 {
942         if (prev_class != p->sched_class) {
943                 if (prev_class->switched_from)
944                         prev_class->switched_from(rq, p);
945                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
946         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
947                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
948 }
949
950 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
951 {
952         const struct sched_class *class;
953
954         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
955                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
956         } else {
957                 for_each_class(class) {
958                         if (class == rq->curr->sched_class)
959                                 break;
960                         if (class == p->sched_class) {
961                                 resched_task(rq->curr);
962                                 break;
963                         }
964                 }
965         }
966
967         /*
968          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
969          * this case, we can save a useless back to back clock update.
970          */
971         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
972                 rq->skip_clock_update = 1;
973 }
974
975 #ifdef CONFIG_SMP
976 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
977 {
978 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
979         /*
980          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
981          * ttwu() will sort out the placement.
982          */
983         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
984                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
985
986 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
987         /*
988          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
989          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
990          *
991          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
992          * see task_group().
993          *
994          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
995          * task_rq_lock().
996          */
997         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
998                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
999 #endif
1000 #endif
1001
1002         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1003
1004         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1005                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1006                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1007                 p->se.nr_migrations++;
1008                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1009         }
1010
1011         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1012 }
1013
1014 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1015 {
1016         if (p->on_rq) {
1017                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1018
1019                 src_rq = task_rq(p);
1020                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1021
1022                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1023                 set_task_cpu(p, cpu);
1024                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1025                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1026         } else {
1027                 /*
1028                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1029                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1030                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1031                  */
1032                 p->wake_cpu = cpu;
1033         }
1034 }
1035
1036 struct migration_swap_arg {
1037         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1038         int src_cpu, dst_cpu;
1039 };
1040
1041 static int migrate_swap_stop(void *data)
1042 {
1043         struct migration_swap_arg *arg = data;
1044         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1045         int ret = -EAGAIN;
1046
1047         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1048         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1049
1050         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1051                         &arg->dst_task->pi_lock);
1052         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1053         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1054                 goto unlock;
1055
1056         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1057                 goto unlock;
1058
1059         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1060                 goto unlock;
1061
1062         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1063                 goto unlock;
1064
1065         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1066         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1067
1068         ret = 0;
1069
1070 unlock:
1071         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1072         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1073         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1074
1075         return ret;
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Cross migrate two tasks
1080  */
1081 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1082 {
1083         struct migration_swap_arg arg;
1084         int ret = -EINVAL;
1085
1086         arg = (struct migration_swap_arg){
1087                 .src_task = cur,
1088                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1089                 .dst_task = p,
1090                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1091         };
1092
1093         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1094                 goto out;
1095
1096         /*
1097          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1098          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1099          */
1100         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1101                 goto out;
1102
1103         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1104                 goto out;
1105
1106         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1107                 goto out;
1108
1109         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1110         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1111
1112 out:
1113         return ret;
1114 }
1115
1116 struct migration_arg {
1117         struct task_struct *task;
1118         int dest_cpu;
1119 };
1120
1121 static int migration_cpu_stop(void *data);
1122
1123 /*
1124  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1125  *
1126  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1127  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1128  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1129  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1130  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1131  * @p has remained unscheduled the whole time.
1132  *
1133  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1134  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1135  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1136  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1137  * waiting to become inactive.
1138  */
1139 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1140 {
1141         unsigned long flags;
1142         int running, on_rq;
1143         unsigned long ncsw;
1144         struct rq *rq;
1145
1146         for (;;) {
1147                 /*
1148                  * We do the initial early heuristics without holding
1149                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1150                  * the runqueue lock when things look like they will
1151                  * work out!
1152                  */
1153                 rq = task_rq(p);
1154
1155                 /*
1156                  * If the task is actively running on another CPU
1157                  * still, just relax and busy-wait without holding
1158                  * any locks.
1159                  *
1160                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1161                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1162                  * But we don't care, since "task_running()" will
1163                  * return false if the runqueue has changed and p
1164                  * is actually now running somewhere else!
1165                  */
1166                 while (task_running(rq, p)) {
1167                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1168                                 return 0;
1169                         cpu_relax();
1170                 }
1171
1172                 /*
1173                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1174                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1175                  * just go back and repeat.
1176                  */
1177                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1178                 trace_sched_wait_task(p);
1179                 running = task_running(rq, p);
1180                 on_rq = p->on_rq;
1181                 ncsw = 0;
1182                 if (!match_state || p->state == match_state)
1183                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1184                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1185
1186                 /*
1187                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1188                  */
1189                 if (unlikely(!ncsw))
1190                         break;
1191
1192                 /*
1193                  * Was it really running after all now that we
1194                  * checked with the proper locks actually held?
1195                  *
1196                  * Oops. Go back and try again..
1197                  */
1198                 if (unlikely(running)) {
1199                         cpu_relax();
1200                         continue;
1201                 }
1202
1203                 /*
1204                  * It's not enough that it's not actively running,
1205                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1206                  * preempted!
1207                  *
1208                  * So if it was still runnable (but just not actively
1209                  * running right now), it's preempted, and we should
1210                  * yield - it could be a while.
1211                  */
1212                 if (unlikely(on_rq)) {
1213                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1214
1215                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1216                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1217                         continue;
1218                 }
1219
1220                 /*
1221                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1222                  * runnable, which means that it will never become
1223                  * running in the future either. We're all done!
1224                  */
1225                 break;
1226         }
1227
1228         return ncsw;
1229 }
1230
1231 /***
1232  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1233  * @p: the to-be-kicked thread
1234  *
1235  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1236  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1237  *
1238  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1239  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1240  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1241  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1242  * achieved as well.
1243  */
1244 void kick_process(struct task_struct *p)
1245 {
1246         int cpu;
1247
1248         preempt_disable();
1249         cpu = task_cpu(p);
1250         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1251                 smp_send_reschedule(cpu);
1252         preempt_enable();
1253 }
1254 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1255 #endif /* CONFIG_SMP */
1256
1257 #ifdef CONFIG_SMP
1258 /*
1259  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1260  */
1261 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1262 {
1263         int nid = cpu_to_node(cpu);
1264         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1265         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1266         int dest_cpu;
1267
1268         /*
1269          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1270          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1271          * select the cpu on the other node.
1272          */
1273         if (nid != -1) {
1274                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1275
1276                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1277                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1278                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1279                                 continue;
1280                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1281                                 continue;
1282                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1283                                 return dest_cpu;
1284                 }
1285         }
1286
1287         for (;;) {
1288                 /* Any allowed, online CPU? */
1289                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1290                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1291                                 continue;
1292                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1293                                 continue;
1294                         goto out;
1295                 }
1296
1297                 switch (state) {
1298                 case cpuset:
1299                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1300                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1301                         state = possible;
1302                         break;
1303
1304                 case possible:
1305                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1306                         state = fail;
1307                         break;
1308
1309                 case fail:
1310                         BUG();
1311                         break;
1312                 }
1313         }
1314
1315 out:
1316         if (state != cpuset) {
1317                 /*
1318                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1319                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1320                  * leave kernel.
1321                  */
1322                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1323                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1324                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1325                 }
1326         }
1327
1328         return dest_cpu;
1329 }
1330
1331 /*
1332  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1333  */
1334 static inline
1335 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1336 {
1337         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1338
1339         /*
1340          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1341          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1342          * cpu.
1343          *
1344          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1345          *
1346          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1347          *   not worry about this generic constraint ]
1348          */
1349         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1350                      !cpu_online(cpu)))
1351                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1352
1353         return cpu;
1354 }
1355
1356 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1357 {
1358         s64 diff = sample - *avg;
1359         *avg += diff >> 3;
1360 }
1361 #endif
1362
1363 static void
1364 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1365 {
1366 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1367         struct rq *rq = this_rq();
1368
1369 #ifdef CONFIG_SMP
1370         int this_cpu = smp_processor_id();
1371
1372         if (cpu == this_cpu) {
1373                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1374                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1375         } else {
1376                 struct sched_domain *sd;
1377
1378                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1379                 rcu_read_lock();
1380                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1381                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1382                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1383                                 break;
1384                         }
1385                 }
1386                 rcu_read_unlock();
1387         }
1388
1389         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1390                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1391
1392 #endif /* CONFIG_SMP */
1393
1394         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1395         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1396
1397         if (wake_flags & WF_SYNC)
1398                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1399
1400 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1401 }
1402
1403 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1404 {
1405         activate_task(rq, p, en_flags);
1406         p->on_rq = 1;
1407
1408         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1409         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1410                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1411 }
1412
1413 /*
1414  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1415  */
1416 static void
1417 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1418 {
1419         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1420         trace_sched_wakeup(p, true);
1421
1422         p->state = TASK_RUNNING;
1423 #ifdef CONFIG_SMP
1424         if (p->sched_class->task_woken)
1425                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1426
1427         if (rq->idle_stamp) {
1428                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1429                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1430
1431                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1432
1433                 if (rq->avg_idle > max)
1434                         rq->avg_idle = max;
1435
1436                 rq->idle_stamp = 0;
1437         }
1438 #endif
1439 }
1440
1441 static void
1442 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1443 {
1444 #ifdef CONFIG_SMP
1445         if (p->sched_contributes_to_load)
1446                 rq->nr_uninterruptible--;
1447 #endif
1448
1449         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1450         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1451 }
1452
1453 /*
1454  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1455  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1456  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1457  * the task is still ->on_rq.
1458  */
1459 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1460 {
1461         struct rq *rq;
1462         int ret = 0;
1463
1464         rq = __task_rq_lock(p);
1465         if (p->on_rq) {
1466                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1467                 update_rq_clock(rq);
1468                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1469                 ret = 1;
1470         }
1471         __task_rq_unlock(rq);
1472
1473         return ret;
1474 }
1475
1476 #ifdef CONFIG_SMP
1477 static void sched_ttwu_pending(void)
1478 {
1479         struct rq *rq = this_rq();
1480         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1481         struct task_struct *p;
1482
1483         raw_spin_lock(&rq->lock);
1484
1485         while (llist) {
1486                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1487                 llist = llist_next(llist);
1488                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1489         }
1490
1491         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1492 }
1493
1494 void scheduler_ipi(void)
1495 {
1496         /*
1497          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1498          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1499          * this IPI.
1500          */
1501         preempt_fold_need_resched();
1502
1503         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1504                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1505                         && !got_nohz_idle_kick())
1506                 return;
1507
1508         /*
1509          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1510          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1511          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1512          * we do call them.
1513          *
1514          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1515          * properly.
1516          *
1517          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1518          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1519          * somewhat pessimize the simple resched case.
1520          */
1521         irq_enter();
1522         tick_nohz_full_check();
1523         sched_ttwu_pending();
1524
1525         /*
1526          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1527          */
1528         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1529                 this_rq()->idle_balance = 1;
1530                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1531         }
1532         irq_exit();
1533 }
1534
1535 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1536 {
1537         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1538                 smp_send_reschedule(cpu);
1539 }
1540
1541 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1542 {
1543         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1544 }
1545 #endif /* CONFIG_SMP */
1546
1547 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1548 {
1549         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1550
1551 #if defined(CONFIG_SMP)
1552         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1553                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1554                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1555                 return;
1556         }
1557 #endif
1558
1559         raw_spin_lock(&rq->lock);
1560         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1561         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1562 }
1563
1564 /**
1565  * try_to_wake_up - wake up a thread
1566  * @p: the thread to be awakened
1567  * @state: the mask of task states that can be woken
1568  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1569  *
1570  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1571  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1572  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1573  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1574  * runnable without the overhead of this.
1575  *
1576  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1577  * or @state didn't match @p's state.
1578  */
1579 static int
1580 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1581 {
1582         unsigned long flags;
1583         int cpu, success = 0;
1584
1585         /*
1586          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1587          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1588          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1589          * set_current_state() the waiting thread does.
1590          */
1591         smp_mb__before_spinlock();
1592         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1593         if (!(p->state & state))
1594                 goto out;
1595
1596         success = 1; /* we're going to change ->state */
1597         cpu = task_cpu(p);
1598
1599         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1600                 goto stat;
1601
1602 #ifdef CONFIG_SMP
1603         /*
1604          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1605          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1606          */
1607         while (p->on_cpu)
1608                 cpu_relax();
1609         /*
1610          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1611          */
1612         smp_rmb();
1613
1614         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1615         p->state = TASK_WAKING;
1616
1617         if (p->sched_class->task_waking)
1618                 p->sched_class->task_waking(p);
1619
1620         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1621         if (task_cpu(p) != cpu) {
1622                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1623                 set_task_cpu(p, cpu);
1624         }
1625 #endif /* CONFIG_SMP */
1626
1627         ttwu_queue(p, cpu);
1628 stat:
1629         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1630 out:
1631         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1632
1633         return success;
1634 }
1635
1636 /**
1637  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1638  * @p: the thread to be awakened
1639  *
1640  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1641  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1642  * the current task.
1643  */
1644 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1645 {
1646         struct rq *rq = task_rq(p);
1647
1648         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1649             WARN_ON_ONCE(p == current))
1650                 return;
1651
1652         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1653
1654         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1655                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1656                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1657                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1658         }
1659
1660         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1661                 goto out;
1662
1663         if (!p->on_rq)
1664                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1665
1666         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1667         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1668 out:
1669         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1670 }
1671
1672 /**
1673  * wake_up_process - Wake up a specific process
1674  * @p: The process to be woken up.
1675  *
1676  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1677  * processes.
1678  *
1679  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1680  *
1681  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1682  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1683  */
1684 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1685 {
1686         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1687         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1688 }
1689 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1690
1691 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1692 {
1693         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1694 }
1695
1696 /*
1697  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1698  * p is forked by current.
1699  *
1700  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1701  */
1702 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1703 {
1704         p->on_rq                        = 0;
1705
1706         p->se.on_rq                     = 0;
1707         p->se.exec_start                = 0;
1708         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1709         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1710         p->se.nr_migrations             = 0;
1711         p->se.vruntime                  = 0;
1712         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1713
1714 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1715         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1716 #endif
1717
1718         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1719         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1720         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1721         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1722         p->dl.dl_period = 0;
1723         p->dl.flags = 0;
1724
1725         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1726
1727 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1728         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1729 #endif
1730
1731 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1732         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1733                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1734                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1735         }
1736
1737         if (clone_flags & CLONE_VM)
1738                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1739         else
1740                 p->numa_preferred_nid = -1;
1741
1742         p->node_stamp = 0ULL;
1743         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1744         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1745         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1746         p->numa_faults_memory = NULL;
1747         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1748         p->last_task_numa_placement = 0;
1749         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1750
1751         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1752         p->numa_group = NULL;
1753 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1754 }
1755
1756 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1757 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1758 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1759 {
1760         if (enabled)
1761                 sched_feat_set("NUMA");
1762         else
1763                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1764 }
1765 #else
1766 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1767
1768 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1769 {
1770         numabalancing_enabled = enabled;
1771 }
1772 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1773
1774 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1775 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1776                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1777 {
1778         struct ctl_table t;
1779         int err;
1780         int state = numabalancing_enabled;
1781
1782         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1783                 return -EPERM;
1784
1785         t = *table;
1786         t.data = &state;
1787         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1788         if (err < 0)
1789                 return err;
1790         if (write)
1791                 set_numabalancing_state(state);
1792         return err;
1793 }
1794 #endif
1795 #endif
1796
1797 /*
1798  * fork()/clone()-time setup:
1799  */
1800 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1801 {
1802         unsigned long flags;
1803         int cpu = get_cpu();
1804
1805         __sched_fork(clone_flags, p);
1806         /*
1807          * We mark the process as running here. This guarantees that
1808          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1809          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1810          */
1811         p->state = TASK_RUNNING;
1812
1813         /*
1814          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1815          */
1816         p->prio = current->normal_prio;
1817
1818         /*
1819          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1820          */
1821         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1822                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1823                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1824                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1825                         p->rt_priority = 0;
1826                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1827                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1828
1829                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1830                 set_load_weight(p);
1831
1832                 /*
1833                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1834                  * fulfilled its duty:
1835                  */
1836                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1837         }
1838
1839         if (dl_prio(p->prio)) {
1840                 put_cpu();
1841                 return -EAGAIN;
1842         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1843                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1844         } else {
1845                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1846         }
1847
1848         if (p->sched_class->task_fork)
1849                 p->sched_class->task_fork(p);
1850
1851         /*
1852          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1853          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1854          * is ran before sched_fork().
1855          *
1856          * Silence PROVE_RCU.
1857          */
1858         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1859         set_task_cpu(p, cpu);
1860         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1861
1862 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1863         if (likely(sched_info_on()))
1864                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1865 #endif
1866 #if defined(CONFIG_SMP)
1867         p->on_cpu = 0;
1868 #endif
1869         init_task_preempt_count(p);
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1872         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1873 #endif
1874
1875         put_cpu();
1876         return 0;
1877 }
1878
1879 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1880 {
1881         if (runtime == RUNTIME_INF)
1882                 return 1ULL << 20;
1883
1884         /*
1885          * Doing this here saves a lot of checks in all
1886          * the calling paths, and returning zero seems
1887          * safe for them anyway.
1888          */
1889         if (period == 0)
1890                 return 0;
1891
1892         return div64_u64(runtime << 20, period);
1893 }
1894
1895 #ifdef CONFIG_SMP
1896 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1897 {
1898         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1899 }
1900
1901 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1902 {
1903         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1904         int cpus = 0;
1905
1906         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1907                 cpus++;
1908
1909         return cpus;
1910 }
1911 #else
1912 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1913 {
1914         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1915 }
1916
1917 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1918 {
1919         return 1;
1920 }
1921 #endif
1922
1923 static inline
1924 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1925 {
1926         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1927 }
1928
1929 static inline
1930 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1931 {
1932         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1933 }
1934
1935 static inline
1936 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1937 {
1938         return dl_b->bw != -1 &&
1939                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1940 }
1941
1942 /*
1943  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1944  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1945  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1946  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1947  *
1948  * This function is called while holding p's rq->lock.
1949  */
1950 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1951                        const struct sched_attr *attr)
1952 {
1953
1954         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1955         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
1956         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1957         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1958         int cpus, err = -1;
1959
1960         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1961                 return 0;
1962
1963         /*
1964          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1965          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1966          * allocated bandwidth of the container.
1967          */
1968         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1969         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
1970         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1971             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1972                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1973                 err = 0;
1974         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1975                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1976                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1977                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1978                 err = 0;
1979         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1980                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1981                 err = 0;
1982         }
1983         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1984
1985         return err;
1986 }
1987
1988 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1989
1990 /*
1991  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1992  *
1993  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1994  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1995  * on the runqueue and wakes it.
1996  */
1997 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1998 {
1999         unsigned long flags;
2000         struct rq *rq;
2001
2002         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2003 #ifdef CONFIG_SMP
2004         /*
2005          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2006          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2007          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2008          */
2009         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2010 #endif
2011
2012         /* Initialize new task's runnable average */
2013         init_task_runnable_average(p);
2014         rq = __task_rq_lock(p);
2015         activate_task(rq, p, 0);
2016         p->on_rq = 1;
2017         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2018         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2019 #ifdef CONFIG_SMP
2020         if (p->sched_class->task_woken)
2021                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2022 #endif
2023         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2024 }
2025
2026 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2027
2028 /**
2029  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2030  * @notifier: notifier struct to register
2031  */
2032 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2033 {
2034         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2035 }
2036 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2037
2038 /**
2039  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2040  * @notifier: notifier struct to unregister
2041  *
2042  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2043  */
2044 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2045 {
2046         hlist_del(&notifier->link);
2047 }
2048 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2049
2050 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2051 {
2052         struct preempt_notifier *notifier;
2053
2054         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2055                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2056 }
2057
2058 static void
2059 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2060                                  struct task_struct *next)
2061 {
2062         struct preempt_notifier *notifier;
2063
2064         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2065                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2066 }
2067
2068 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2069
2070 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2071 {
2072 }
2073
2074 static void
2075 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2076                                  struct task_struct *next)
2077 {
2078 }
2079
2080 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2081
2082 /**
2083  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2084  * @rq: the runqueue preparing to switch
2085  * @prev: the current task that is being switched out
2086  * @next: the task we are going to switch to.
2087  *
2088  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2089  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2090  * switch.
2091  *
2092  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2093  * hooks.
2094  */
2095 static inline void
2096 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2097                     struct task_struct *next)
2098 {
2099         trace_sched_switch(prev, next);
2100         sched_info_switch(rq, prev, next);
2101         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2102         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2103         prepare_lock_switch(rq, next);
2104         prepare_arch_switch(next);
2105 }
2106
2107 /**
2108  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2109  * @rq: runqueue associated with task-switch
2110  * @prev: the thread we just switched away from.
2111  *
2112  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2113  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2114  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2115  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2116  *
2117  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2118  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2119  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2120  * details.)
2121  */
2122 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2123         __releases(rq->lock)
2124 {
2125         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2126         long prev_state;
2127
2128         rq->prev_mm = NULL;
2129
2130         /*
2131          * A task struct has one reference for the use as "current".
2132          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2133          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2134          * the scheduled task must drop that reference.
2135          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2136          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2137          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2138          * be dropped twice.
2139          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2140          */
2141         prev_state = prev->state;
2142         vtime_task_switch(prev);
2143         finish_arch_switch(prev);
2144         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2145         finish_lock_switch(rq, prev);
2146         finish_arch_post_lock_switch();
2147
2148         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2149         if (mm)
2150                 mmdrop(mm);
2151         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2152                 if (prev->sched_class->task_dead)
2153                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2154
2155                 /*
2156                  * Remove function-return probe instances associated with this
2157                  * task and put them back on the free list.
2158                  */
2159                 kprobe_flush_task(prev);
2160                 put_task_struct(prev);
2161         }
2162
2163         tick_nohz_task_switch(current);
2164 }
2165
2166 #ifdef CONFIG_SMP
2167
2168 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2169 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2170 {
2171         if (rq->post_schedule) {
2172                 unsigned long flags;
2173
2174                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2175                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2176                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2177                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2178
2179                 rq->post_schedule = 0;
2180         }
2181 }
2182
2183 #else
2184
2185 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2186 {
2187 }
2188
2189 #endif
2190
2191 /**
2192  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2193  * @prev: the thread we just switched away from.
2194  */
2195 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2196         __releases(rq->lock)
2197 {
2198         struct rq *rq = this_rq();
2199
2200         finish_task_switch(rq, prev);
2201
2202         /*
2203          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2204          * task_switch?
2205          */
2206         post_schedule(rq);
2207
2208 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2209         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2210         preempt_enable();
2211 #endif
2212         if (current->set_child_tid)
2213                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2214 }
2215
2216 /*
2217  * context_switch - switch to the new MM and the new
2218  * thread's register state.
2219  */
2220 static inline void
2221 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2222                struct task_struct *next)
2223 {
2224         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2225
2226         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2227
2228         mm = next->mm;
2229         oldmm = prev->active_mm;
2230         /*
2231          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2232          * combine the page table reload and the switch backend into
2233          * one hypercall.
2234          */
2235         arch_start_context_switch(prev);
2236
2237         if (!mm) {
2238                 next->active_mm = oldmm;
2239                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2240                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2241         } else
2242                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2243
2244         if (!prev->mm) {
2245                 prev->active_mm = NULL;
2246                 rq->prev_mm = oldmm;
2247         }
2248         /*
2249          * Since the runqueue lock will be released by the next
2250          * task (which is an invalid locking op but in the case
2251          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2252          * do an early lockdep release here:
2253          */
2254 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2255         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2256 #endif
2257
2258         context_tracking_task_switch(prev, next);
2259         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2260         switch_to(prev, next, prev);
2261
2262         barrier();
2263         /*
2264          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2265          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2266          * frame will be invalid.
2267          */
2268         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2269 }
2270
2271 /*
2272  * nr_running and nr_context_switches:
2273  *
2274  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2275  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2276  */
2277 unsigned long nr_running(void)
2278 {
2279         unsigned long i, sum = 0;
2280
2281         for_each_online_cpu(i)
2282                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2283
2284         return sum;
2285 }
2286
2287 unsigned long long nr_context_switches(void)
2288 {
2289         int i;
2290         unsigned long long sum = 0;
2291
2292         for_each_possible_cpu(i)
2293                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2294
2295         return sum;
2296 }
2297
2298 unsigned long nr_iowait(void)
2299 {
2300         unsigned long i, sum = 0;
2301
2302         for_each_possible_cpu(i)
2303                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2304
2305         return sum;
2306 }
2307
2308 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2309 {
2310         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2311         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2312 }
2313
2314 #ifdef CONFIG_SMP
2315
2316 /*
2317  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2318  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2319  */
2320 void sched_exec(void)
2321 {
2322         struct task_struct *p = current;
2323         unsigned long flags;
2324         int dest_cpu;
2325
2326         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2327         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2328         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2329                 goto unlock;
2330
2331         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2332                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2333
2334                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2335                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2336                 return;
2337         }
2338 unlock:
2339         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2340 }
2341
2342 #endif
2343
2344 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2345 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2346
2347 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2348 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2349
2350 /*
2351  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2352  * @p in case that task is currently running.
2353  *
2354  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2355  */
2356 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2357 {
2358         u64 ns = 0;
2359
2360         if (task_current(rq, p)) {
2361                 update_rq_clock(rq);
2362                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2363                 if ((s64)ns < 0)
2364                         ns = 0;
2365         }
2366
2367         return ns;
2368 }
2369
2370 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2371 {
2372         unsigned long flags;
2373         struct rq *rq;
2374         u64 ns = 0;
2375
2376         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2377         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2378         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2379
2380         return ns;
2381 }
2382
2383 /*
2384  * Return accounted runtime for the task.
2385  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2386  * pending runtime that have not been accounted yet.
2387  */
2388 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2389 {
2390         unsigned long flags;
2391         struct rq *rq;
2392         u64 ns = 0;
2393
2394 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2395         /*
2396          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2397          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2398          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2399          *
2400          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2401          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2402          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2403          */
2404         if (!p->on_cpu)
2405                 return p->se.sum_exec_runtime;
2406 #endif
2407
2408         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2409         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2410         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2411
2412         return ns;
2413 }
2414
2415 /*
2416  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2417  * We call it with interrupts disabled.
2418  */
2419 void scheduler_tick(void)
2420 {
2421         int cpu = smp_processor_id();
2422         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2423         struct task_struct *curr = rq->curr;
2424
2425         sched_clock_tick();
2426
2427         raw_spin_lock(&rq->lock);
2428         update_rq_clock(rq);
2429         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2430         update_cpu_load_active(rq);
2431         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2432
2433         perf_event_task_tick();
2434
2435 #ifdef CONFIG_SMP
2436         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2437         trigger_load_balance(rq);
2438 #endif
2439         rq_last_tick_reset(rq);
2440 }
2441
2442 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2443 /**
2444  * scheduler_tick_max_deferment
2445  *
2446  * Keep at least one tick per second when a single
2447  * active task is running because the scheduler doesn't
2448  * yet completely support full dynticks environment.
2449  *
2450  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2451  * balancing, etc... continue to move forward, even
2452  * with a very low granularity.
2453  *
2454  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2455  */
2456 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2457 {
2458         struct rq *rq = this_rq();
2459         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2460
2461         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2462
2463         if (time_before_eq(next, now))
2464                 return 0;
2465
2466         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2467 }
2468 #endif
2469
2470 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2471 {
2472         if (in_lock_functions(addr)) {
2473                 addr = CALLER_ADDR2;
2474                 if (in_lock_functions(addr))
2475                         addr = CALLER_ADDR3;
2476         }
2477         return addr;
2478 }
2479
2480 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2481                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2482
2483 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2484 {
2485 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2486         /*
2487          * Underflow?
2488          */
2489         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2490                 return;
2491 #endif
2492         __preempt_count_add(val);
2493 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2494         /*
2495          * Spinlock count overflowing soon?
2496          */
2497         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2498                                 PREEMPT_MASK - 10);
2499 #endif
2500         if (preempt_count() == val) {
2501                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2502 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2503                 current->preempt_disable_ip = ip;
2504 #endif
2505                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2506         }
2507 }
2508 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2509
2510 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2511 {
2512 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2513         /*
2514          * Underflow?
2515          */
2516         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2517                 return;
2518         /*
2519          * Is the spinlock portion underflowing?
2520          */
2521         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2522                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2523                 return;
2524 #endif
2525
2526         if (preempt_count() == val)
2527                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2528         __preempt_count_sub(val);
2529 }
2530 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2531
2532 #endif
2533
2534 /*
2535  * Print scheduling while atomic bug:
2536  */
2537 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2538 {
2539         if (oops_in_progress)
2540                 return;
2541
2542         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2543                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2544
2545         debug_show_held_locks(prev);
2546         print_modules();
2547         if (irqs_disabled())
2548                 print_irqtrace_events(prev);
2549 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2550         if (in_atomic_preempt_off()) {
2551                 pr_err("Preemption disabled at:");
2552                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2553                 pr_cont("\n");
2554         }
2555 #endif
2556         dump_stack();
2557         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2558 }
2559
2560 /*
2561  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2562  */
2563 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2564 {
2565         /*
2566          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2567          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2568          * if we are scheduling when we should not.
2569          */
2570         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2571                 __schedule_bug(prev);
2572         rcu_sleep_check();
2573
2574         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2575
2576         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2577 }
2578
2579 /*
2580  * Pick up the highest-prio task:
2581  */
2582 static inline struct task_struct *
2583 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2584 {
2585         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2586         struct task_struct *p;
2587
2588         /*
2589          * Optimization: we know that if all tasks are in
2590          * the fair class we can call that function directly:
2591          */
2592         if (likely(prev->sched_class == class &&
2593                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2594                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2595                 if (likely(p && p != RETRY_TASK))
2596                         return p;
2597         }
2598
2599 again:
2600         for_each_class(class) {
2601                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2602                 if (p) {
2603                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2604                                 goto again;
2605                         return p;
2606                 }
2607         }
2608
2609         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2610 }
2611
2612 /*
2613  * __schedule() is the main scheduler function.
2614  *
2615  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2616  *
2617  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2618  *
2619  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2620  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2621  *
2622  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2623  *      interrupt handler scheduler_tick().
2624  *
2625  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2626  *      task to the run-queue and that's it.
2627  *
2628  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2629  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2630  *      called on the nearest possible occasion:
2631  *
2632  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2633  *
2634  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2635  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2636  *           spin_unlock()!)
2637  *
2638  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2639  *           preemptible context
2640  *
2641  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2642  *         then at the next:
2643  *
2644  *          - cond_resched() call
2645  *          - explicit schedule() call
2646  *          - return from syscall or exception to user-space
2647  *          - return from interrupt-handler to user-space
2648  */
2649 static void __sched __schedule(void)
2650 {
2651         struct task_struct *prev, *next;
2652         unsigned long *switch_count;
2653         struct rq *rq;
2654         int cpu;
2655
2656 need_resched:
2657         preempt_disable();
2658         cpu = smp_processor_id();
2659         rq = cpu_rq(cpu);
2660         rcu_note_context_switch(cpu);
2661         prev = rq->curr;
2662
2663         schedule_debug(prev);
2664
2665         if (sched_feat(HRTICK))
2666                 hrtick_clear(rq);
2667
2668         /*
2669          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2670          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2671          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2672          */
2673         smp_mb__before_spinlock();
2674         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2675
2676         switch_count = &prev->nivcsw;
2677         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2678                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2679                         prev->state = TASK_RUNNING;
2680                 } else {
2681                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2682                         prev->on_rq = 0;
2683
2684                         /*
2685                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2686                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2687                          * concurrency.
2688                          */
2689                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2690                                 struct task_struct *to_wakeup;
2691
2692                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2693                                 if (to_wakeup)
2694                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2695                         }
2696                 }
2697                 switch_count = &prev->nvcsw;
2698         }
2699
2700         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2701                 update_rq_clock(rq);
2702
2703         next = pick_next_task(rq, prev);
2704         clear_tsk_need_resched(prev);
2705         clear_preempt_need_resched();
2706         rq->skip_clock_update = 0;
2707
2708         if (likely(prev != next)) {
2709                 rq->nr_switches++;
2710                 rq->curr = next;
2711                 ++*switch_count;
2712
2713                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2714                 /*
2715                  * The context switch have flipped the stack from under us
2716                  * and restored the local variables which were saved when
2717                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2718                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2719                  */
2720                 cpu = smp_processor_id();
2721                 rq = cpu_rq(cpu);
2722         } else
2723                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2724
2725         post_schedule(rq);
2726
2727         sched_preempt_enable_no_resched();
2728         if (need_resched())
2729                 goto need_resched;
2730 }
2731
2732 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2733 {
2734         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2735                 return;
2736         /*
2737          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2738          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2739          */
2740         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2741                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2742 }
2743
2744 asmlinkage void __sched schedule(void)
2745 {
2746         struct task_struct *tsk = current;
2747
2748         sched_submit_work(tsk);
2749         __schedule();
2750 }
2751 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2752
2753 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2754 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2755 {
2756         /*
2757          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2758          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2759          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2760          * we find a better solution.
2761          */
2762         user_exit();
2763         schedule();
2764         user_enter();
2765 }
2766 #endif
2767
2768 /**
2769  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2770  *
2771  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2772  */
2773 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2774 {
2775         sched_preempt_enable_no_resched();
2776         schedule();
2777         preempt_disable();
2778 }
2779
2780 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2781 /*
2782  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2783  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2784  * occur there and call schedule directly.
2785  */
2786 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2787 {
2788         /*
2789          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2790          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2791          */
2792         if (likely(!preemptible()))
2793                 return;
2794
2795         do {
2796                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2797                 __schedule();
2798                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2799
2800                 /*
2801                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2802                  * between schedule and now.
2803                  */
2804                 barrier();
2805         } while (need_resched());
2806 }
2807 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2808 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2809
2810 /*
2811  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2812  * off of irq context.
2813  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2814  * protect us against recursive calling from irq.
2815  */
2816 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2817 {
2818         enum ctx_state prev_state;
2819
2820         /* Catch callers which need to be fixed */
2821         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2822
2823         prev_state = exception_enter();
2824
2825         do {
2826                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2827                 local_irq_enable();
2828                 __schedule();
2829                 local_irq_disable();
2830                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2831
2832                 /*
2833                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2834                  * between schedule and now.
2835                  */
2836                 barrier();
2837         } while (need_resched());
2838
2839         exception_exit(prev_state);
2840 }
2841
2842 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2843                           void *key)
2844 {
2845         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2846 }
2847 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2848
2849 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2850
2851 /*
2852  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2853  * @p: task
2854  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2855  *
2856  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2857  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2858  *
2859  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2860  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2861  */
2862 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2863 {
2864         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2865         struct rq *rq;
2866         const struct sched_class *prev_class;
2867
2868         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2869
2870         rq = __task_rq_lock(p);
2871
2872         /*
2873          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2874          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2875          *
2876          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2877          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2878          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2879          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2880          * with interrupts disabled and will complete the lock
2881          * protected section without being interrupted. So there is no
2882          * real need to boost.
2883          */
2884         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2885                 WARN_ON(p != rq->curr);
2886                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2887                 goto out_unlock;
2888         }
2889
2890         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2891         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2892         oldprio = p->prio;
2893         prev_class = p->sched_class;
2894         on_rq = p->on_rq;
2895         running = task_current(rq, p);
2896         if (on_rq)
2897                 dequeue_task(rq, p, 0);
2898         if (running)
2899                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2900
2901         /*
2902          * Boosting condition are:
2903          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2904          *      --> -dl task blocks on mutex A
2905          *
2906          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2907          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2908          *          running task
2909          */
2910         if (dl_prio(prio)) {
2911                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2912                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2913                         p->dl.dl_boosted = 1;
2914                         p->dl.dl_throttled = 0;
2915                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2916                 } else
2917                         p->dl.dl_boosted = 0;
2918                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2919         } else if (rt_prio(prio)) {
2920                 if (dl_prio(oldprio))
2921                         p->dl.dl_boosted = 0;
2922                 if (oldprio < prio)
2923                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2924                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2925         } else {
2926                 if (dl_prio(oldprio))
2927                         p->dl.dl_boosted = 0;
2928                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2929         }
2930
2931         p->prio = prio;
2932
2933         if (running)
2934                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2935         if (on_rq)
2936                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2937
2938         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2939 out_unlock:
2940         __task_rq_unlock(rq);
2941 }
2942 #endif
2943
2944 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2945 {
2946         int old_prio, delta, on_rq;
2947         unsigned long flags;
2948         struct rq *rq;
2949
2950         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
2951                 return;
2952         /*
2953          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
2954          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
2955          */
2956         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2957         /*
2958          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
2959          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
2960          * it wont have any effect on scheduling until the task is
2961          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
2962          */
2963         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2964                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2965                 goto out_unlock;
2966         }
2967         on_rq = p->on_rq;
2968         if (on_rq)
2969                 dequeue_task(rq, p, 0);
2970
2971         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2972         set_load_weight(p);
2973         old_prio = p->prio;
2974         p->prio = effective_prio(p);
2975         delta = p->prio - old_prio;
2976
2977         if (on_rq) {
2978                 enqueue_task(rq, p, 0);
2979                 /*
2980                  * If the task increased its priority or is running and
2981                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
2982                  */
2983                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
2984                         resched_task(rq->curr);
2985         }
2986 out_unlock:
2987         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2988 }
2989 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
2990
2991 /*
2992  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
2993  * @p: task
2994  * @nice: nice value
2995  */
2996 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
2997 {
2998         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
2999         int nice_rlim = 20 - nice;
3000
3001         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3002                 capable(CAP_SYS_NICE));
3003 }
3004
3005 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3006
3007 /*
3008  * sys_nice - change the priority of the current process.
3009  * @increment: priority increment
3010  *
3011  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3012  * does similar things.
3013  */
3014 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3015 {
3016         long nice, retval;
3017
3018         /*
3019          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3020          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3021          * and we have a single winner.
3022          */
3023         if (increment < -40)
3024                 increment = -40;
3025         if (increment > 40)
3026                 increment = 40;
3027
3028         nice = task_nice(current) + increment;
3029         if (nice < MIN_NICE)
3030                 nice = MIN_NICE;
3031         if (nice > MAX_NICE)
3032                 nice = MAX_NICE;
3033
3034         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3035                 return -EPERM;
3036
3037         retval = security_task_setnice(current, nice);
3038         if (retval)
3039                 return retval;
3040
3041         set_user_nice(current, nice);
3042         return 0;
3043 }
3044
3045 #endif
3046
3047 /**
3048  * task_prio - return the priority value of a given task.
3049  * @p: the task in question.
3050  *
3051  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3052  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3053  * around 0, value goes from -16 to +15.
3054  */
3055 int task_prio(const struct task_struct *p)
3056 {
3057         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3058 }
3059
3060 /**
3061  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3062  * @cpu: the processor in question.
3063  *
3064  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3065  */
3066 int idle_cpu(int cpu)
3067 {
3068         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3069
3070         if (rq->curr != rq->idle)
3071                 return 0;
3072
3073         if (rq->nr_running)
3074                 return 0;
3075
3076 #ifdef CONFIG_SMP
3077         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3078                 return 0;
3079 #endif
3080
3081         return 1;
3082 }
3083
3084 /**
3085  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3086  * @cpu: the processor in question.
3087  *
3088  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3089  */
3090 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3091 {
3092         return cpu_rq(cpu)->idle;
3093 }
3094
3095 /**
3096  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3097  * @pid: the pid in question.
3098  *
3099  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3100  */
3101 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3102 {
3103         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3104 }
3105
3106 /*
3107  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3108  * SCHED_DEADLINE task.
3109  *
3110  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3111  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3112  * for the first time with its new policy.
3113  */
3114 static void
3115 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3116 {
3117         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3118
3119         init_dl_task_timer(dl_se);
3120         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3121         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3122         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3123         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3124         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3125         dl_se->dl_throttled = 0;
3126         dl_se->dl_new = 1;
3127 }
3128
3129 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3130                 const struct sched_attr *attr)
3131 {
3132         int policy = attr->sched_policy;
3133
3134         if (policy == -1) /* setparam */
3135                 policy = p->policy;
3136
3137         p->policy = policy;
3138
3139         if (dl_policy(policy))
3140                 __setparam_dl(p, attr);
3141         else if (fair_policy(policy))
3142                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3143
3144         /*
3145          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3146          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3147          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3148          */
3149         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3150         p->normal_prio = normal_prio(p);
3151         set_load_weight(p);
3152 }
3153
3154 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3155 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3156                            const struct sched_attr *attr)
3157 {
3158         __setscheduler_params(p, attr);
3159
3160         /*
3161          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3162          * task. It is safe to use the normal prio.
3163          */
3164         p->prio = normal_prio(p);
3165
3166         if (dl_prio(p->prio))
3167                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3168         else if (rt_prio(p->prio))
3169                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3170         else
3171                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3172 }
3173
3174 static void
3175 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3176 {
3177         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3178
3179         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3180         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3181         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3182         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3183         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3184 }
3185
3186 /*
3187  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3188  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3189  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3190  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3191  * user parameters are above the internal resolution (1us); we
3192  * check sched_runtime only since it is always the smaller one.
3193  */
3194 static bool
3195 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3196 {
3197         return attr && attr->sched_deadline != 0 &&
3198                 (attr->sched_period == 0 ||
3199                 (s64)(attr->sched_period   - attr->sched_deadline) >= 0) &&
3200                 (s64)(attr->sched_deadline - attr->sched_runtime ) >= 0  &&
3201                 attr->sched_runtime >= (2 << (DL_SCALE - 1));
3202 }
3203
3204 /*
3205  * check the target process has a UID that matches the current process's
3206  */
3207 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3208 {
3209         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3210         bool match;
3211
3212         rcu_read_lock();
3213         pcred = __task_cred(p);
3214         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3215                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3216         rcu_read_unlock();
3217         return match;
3218 }
3219
3220 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3221                                 const struct sched_attr *attr,
3222                                 bool user)
3223 {
3224         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3225                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3226         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3227         int policy = attr->sched_policy;
3228         unsigned long flags;
3229         const struct sched_class *prev_class;
3230         struct rq *rq;
3231         int reset_on_fork;
3232
3233         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3234         BUG_ON(in_interrupt());
3235 recheck:
3236         /* double check policy once rq lock held */
3237         if (policy < 0) {
3238                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3239                 policy = oldpolicy = p->policy;
3240         } else {
3241                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3242
3243                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3244                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3245                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3246                                 policy != SCHED_IDLE)
3247                         return -EINVAL;
3248         }
3249
3250         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3251                 return -EINVAL;
3252
3253         /*
3254          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3255          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3256          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3257          */
3258         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3259             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3260                 return -EINVAL;
3261         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3262             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3263                 return -EINVAL;
3264
3265         /*
3266          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3267          */
3268         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3269                 if (fair_policy(policy)) {
3270                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3271                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3272                                 return -EPERM;
3273                 }
3274
3275                 if (rt_policy(policy)) {
3276                         unsigned long rlim_rtprio =
3277                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3278
3279                         /* can't set/change the rt policy */
3280                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3281                                 return -EPERM;
3282
3283                         /* can't increase priority */
3284                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3285                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3286                                 return -EPERM;
3287                 }
3288
3289                  /*
3290                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3291                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3292                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3293                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3294                   */
3295                 if (dl_policy(policy))
3296                         return -EPERM;
3297
3298                 /*
3299                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3300                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3301                  */
3302                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3303                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3304                                 return -EPERM;
3305                 }
3306
3307                 /* can't change other user's priorities */
3308                 if (!check_same_owner(p))
3309                         return -EPERM;
3310
3311                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3312                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3313                         return -EPERM;
3314         }
3315
3316         if (user) {
3317                 retval = security_task_setscheduler(p);
3318                 if (retval)
3319                         return retval;
3320         }
3321
3322         /*
3323          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3324          * changing the priority of the task:
3325          *
3326          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3327          * runqueue lock must be held.
3328          */
3329         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3330
3331         /*
3332          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3333          */
3334         if (p == rq->stop) {
3335                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3336                 return -EINVAL;
3337         }
3338
3339         /*
3340          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3341          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3342          */
3343         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3344                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3345                         goto change;
3346                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3347                         goto change;
3348                 if (dl_policy(policy))
3349                         goto change;
3350
3351                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3352                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3353                 return 0;
3354         }
3355 change:
3356
3357         if (user) {
3358 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3359                 /*
3360                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3361                  * assigned.
3362                  */
3363                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3364                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3365                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3366                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3367                         return -EPERM;
3368                 }
3369 #endif
3370 #ifdef CONFIG_SMP
3371                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3372                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3373
3374                         /*
3375                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3376                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3377                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3378                          */
3379                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3380                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3381                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3382                                 return -EPERM;
3383                         }
3384                 }
3385 #endif
3386         }
3387
3388         /* recheck policy now with rq lock held */
3389         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3390                 policy = oldpolicy = -1;
3391                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3392                 goto recheck;
3393         }
3394
3395         /*
3396          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3397          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3398          * is available.
3399          */
3400         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3401                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3402                 return -EBUSY;
3403         }
3404
3405         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3406         oldprio = p->prio;
3407
3408         /*
3409          * Special case for priority boosted tasks.
3410          *
3411          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3412          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3413          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3414          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3415          * itself.
3416          */
3417         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3418                 __setscheduler_params(p, attr);
3419                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3420                 return 0;
3421         }
3422
3423         on_rq = p->on_rq;
3424         running = task_current(rq, p);
3425         if (on_rq)
3426                 dequeue_task(rq, p, 0);
3427         if (running)
3428                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3429
3430         prev_class = p->sched_class;
3431         __setscheduler(rq, p, attr);
3432
3433         if (running)
3434                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3435         if (on_rq) {
3436                 /*
3437                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3438                  * increased (user space view).
3439                  */
3440                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3441         }
3442
3443         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3444         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3445
3446         rt_mutex_adjust_pi(p);
3447
3448         return 0;
3449 }
3450
3451 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3452                                const struct sched_param *param, bool check)
3453 {
3454         struct sched_attr attr = {
3455                 .sched_policy   = policy,
3456                 .sched_priority = param->sched_priority,
3457                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3458         };
3459
3460         /*
3461          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3462          */
3463         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3464                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3465                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3466                 attr.sched_policy = policy;
3467         }
3468
3469         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3470 }
3471 /**
3472  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3473  * @p: the task in question.
3474  * @policy: new policy.
3475  * @param: structure containing the new RT priority.
3476  *
3477  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3478  *
3479  * NOTE that the task may be already dead.
3480  */
3481 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3482                        const struct sched_param *param)
3483 {
3484         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3485 }
3486 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3487
3488 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3489 {
3490         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3491 }
3492 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3493
3494 /**
3495  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3496  * @p: the task in question.
3497  * @policy: new policy.
3498  * @param: structure containing the new RT priority.
3499  *
3500  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3501  * current context has permission.  For example, this is needed in
3502  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3503  * but our caller might not have that capability.
3504  *
3505  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3506  */
3507 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3508                                const struct sched_param *param)
3509 {
3510         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3511 }
3512
3513 static int
3514 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3515 {
3516         struct sched_param lparam;
3517         struct task_struct *p;
3518         int retval;
3519
3520         if (!param || pid < 0)
3521                 return -EINVAL;
3522         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3523                 return -EFAULT;
3524
3525         rcu_read_lock();
3526         retval = -ESRCH;
3527         p = find_process_by_pid(pid);
3528         if (p != NULL)
3529                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3530         rcu_read_unlock();
3531
3532         return retval;
3533 }
3534
3535 /*
3536  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3537  */
3538 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3539                            struct sched_attr *attr)
3540 {
3541         u32 size;
3542         int ret;
3543
3544         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3545                 return -EFAULT;
3546
3547         /*
3548          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3549          */
3550         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3551
3552         ret = get_user(size, &uattr->size);
3553         if (ret)
3554                 return ret;
3555
3556         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3557                 goto err_size;
3558
3559         if (!size)              /* abi compat */
3560                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3561
3562         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3563                 goto err_size;
3564
3565         /*
3566          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3567          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3568          * user-space does not rely on any kernel feature
3569          * extensions we dont know about yet.
3570          */
3571         if (size > sizeof(*attr)) {
3572                 unsigned char __user *addr;
3573                 unsigned char __user *end;
3574                 unsigned char val;
3575
3576                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3577                 end  = (void __user *)uattr + size;
3578
3579                 for (; addr < end; addr++) {
3580                         ret = get_user(val, addr);
3581                         if (ret)
3582                                 return ret;
3583                         if (val)
3584                                 goto err_size;
3585                 }
3586                 size = sizeof(*attr);
3587         }
3588
3589         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3590         if (ret)
3591                 return -EFAULT;
3592
3593         /*
3594          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3595          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3596          */
3597         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3598
3599 out:
3600         return ret;
3601
3602 err_size:
3603         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3604         ret = -E2BIG;
3605         goto out;
3606 }
3607
3608 /**
3609  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3610  * @pid: the pid in question.
3611  * @policy: new policy.
3612  * @param: structure containing the new RT priority.
3613  *
3614  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3615  */
3616 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3617                 struct sched_param __user *, param)
3618 {
3619         /* negative values for policy are not valid */
3620         if (policy < 0)
3621                 return -EINVAL;
3622
3623         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3624 }
3625
3626 /**
3627  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3628  * @pid: the pid in question.
3629  * @param: structure containing the new RT priority.
3630  *
3631  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3632  */
3633 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3634 {
3635         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3636 }
3637
3638 /**
3639  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3640  * @pid: the pid in question.
3641  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3642  */
3643 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3644                                unsigned int, flags)
3645 {
3646         struct sched_attr attr;
3647         struct task_struct *p;
3648         int retval;
3649
3650         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3651                 return -EINVAL;
3652
3653         if (sched_copy_attr(uattr, &attr))
3654                 return -EFAULT;
3655
3656         rcu_read_lock();
3657         retval = -ESRCH;
3658         p = find_process_by_pid(pid);
3659         if (p != NULL)
3660                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3661         rcu_read_unlock();
3662
3663         return retval;
3664 }
3665
3666 /**
3667  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3668  * @pid: the pid in question.
3669  *
3670  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3671  * code.
3672  */
3673 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3674 {
3675         struct task_struct *p;
3676         int retval;
3677
3678         if (pid < 0)
3679                 return -EINVAL;
3680
3681         retval = -ESRCH;
3682         rcu_read_lock();
3683         p = find_process_by_pid(pid);
3684         if (p) {
3685                 retval = security_task_getscheduler(p);
3686                 if (!retval)
3687                         retval = p->policy
3688                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3689         }
3690         rcu_read_unlock();
3691         return retval;
3692 }
3693
3694 /**
3695  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3696  * @pid: the pid in question.
3697  * @param: structure containing the RT priority.
3698  *
3699  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3700  * code.
3701  */
3702 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3703 {
3704         struct sched_param lp;
3705         struct task_struct *p;
3706         int retval;
3707
3708         if (!param || pid < 0)
3709                 return -EINVAL;
3710
3711         rcu_read_lock();
3712         p = find_process_by_pid(pid);
3713         retval = -ESRCH;
3714         if (!p)
3715                 goto out_unlock;
3716
3717         retval = security_task_getscheduler(p);
3718         if (retval)
3719                 goto out_unlock;
3720
3721         if (task_has_dl_policy(p)) {
3722                 retval = -EINVAL;
3723                 goto out_unlock;
3724         }
3725         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3726         rcu_read_unlock();
3727
3728         /*
3729          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3730          */
3731         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3732
3733         return retval;
3734
3735 out_unlock:
3736         rcu_read_unlock();
3737         return retval;
3738 }
3739
3740 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3741                            struct sched_attr *attr,
3742                            unsigned int usize)
3743 {
3744         int ret;
3745
3746         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3747                 return -EFAULT;
3748
3749         /*
3750          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3751          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3752          * user-space does not get uncomplete information.
3753          */
3754         if (usize < sizeof(*attr)) {
3755                 unsigned char *addr;
3756                 unsigned char *end;
3757
3758                 addr = (void *)attr + usize;
3759                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3760
3761                 for (; addr < end; addr++) {
3762                         if (*addr)
3763                                 goto err_size;
3764                 }
3765
3766                 attr->size = usize;
3767         }
3768
3769         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3770         if (ret)
3771                 return -EFAULT;
3772
3773 out:
3774         return ret;
3775
3776 err_size:
3777         ret = -E2BIG;
3778         goto out;
3779 }
3780
3781 /**
3782  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3783  * @pid: the pid in question.
3784  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3785  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3786  */
3787 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3788                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3789 {
3790         struct sched_attr attr = {
3791                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3792         };
3793         struct task_struct *p;
3794         int retval;
3795
3796         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3797             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3798                 return -EINVAL;
3799
3800         rcu_read_lock();
3801         p = find_process_by_pid(pid);
3802         retval = -ESRCH;
3803         if (!p)
3804                 goto out_unlock;
3805
3806         retval = security_task_getscheduler(p);
3807         if (retval)
3808                 goto out_unlock;
3809
3810         attr.sched_policy = p->policy;
3811         if (p->sched_reset_on_fork)
3812                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3813         if (task_has_dl_policy(p))
3814                 __getparam_dl(p, &attr);
3815         else if (task_has_rt_policy(p))
3816                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3817         else
3818                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3819
3820         rcu_read_unlock();
3821
3822         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3823         return retval;
3824
3825 out_unlock:
3826         rcu_read_unlock();
3827         return retval;
3828 }
3829
3830 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3831 {
3832         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3833         struct task_struct *p;
3834         int retval;
3835
3836         rcu_read_lock();
3837
3838         p = find_process_by_pid(pid);
3839         if (!p) {
3840                 rcu_read_unlock();
3841                 return -ESRCH;
3842         }
3843
3844         /* Prevent p going away */
3845         get_task_struct(p);
3846         rcu_read_unlock();
3847
3848         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3849                 retval = -EINVAL;
3850                 goto out_put_task;
3851         }
3852         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3853                 retval = -ENOMEM;
3854                 goto out_put_task;
3855         }
3856         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3857                 retval = -ENOMEM;
3858                 goto out_free_cpus_allowed;
3859         }
3860         retval = -EPERM;
3861         if (!check_same_owner(p)) {
3862                 rcu_read_lock();
3863                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3864                         rcu_read_unlock();
3865                         goto out_unlock;
3866                 }
3867                 rcu_read_unlock();
3868         }
3869
3870         retval = security_task_setscheduler(p);
3871         if (retval)
3872                 goto out_unlock;
3873
3874
3875         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3876         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3877
3878         /*
3879          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3880          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3881          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3882          * root_domain.
3883          */
3884 #ifdef CONFIG_SMP
3885         if (task_has_dl_policy(p)) {
3886                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3887
3888                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3889                         retval = -EBUSY;
3890                         goto out_unlock;
3891                 }
3892         }
3893 #endif
3894 again:
3895         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3896
3897         if (!retval) {
3898                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3899                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3900                         /*
3901                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3902                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3903                          * cpuset's cpus_allowed
3904                          */
3905                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3906                         goto again;
3907                 }
3908         }
3909 out_unlock:
3910         free_cpumask_var(new_mask);
3911 out_free_cpus_allowed:
3912         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3913 out_put_task:
3914         put_task_struct(p);
3915         return retval;
3916 }
3917
3918 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3919                              struct cpumask *new_mask)
3920 {
3921         if (len < cpumask_size())
3922                 cpumask_clear(new_mask);
3923         else if (len > cpumask_size())
3924                 len = cpumask_size();
3925
3926         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3927 }
3928
3929 /**
3930  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3931  * @pid: pid of the process
3932  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3933  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3934  *
3935  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3936  */
3937 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3938                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3939 {
3940         cpumask_var_t new_mask;
3941         int retval;
3942
3943         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3944                 return -ENOMEM;
3945
3946         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3947         if (retval == 0)
3948                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3949         free_cpumask_var(new_mask);
3950         return retval;
3951 }
3952
3953 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3954 {
3955         struct task_struct *p;
3956         unsigned long flags;
3957         int retval;
3958
3959         rcu_read_lock();
3960
3961         retval = -ESRCH;
3962         p = find_process_by_pid(pid);
3963         if (!p)
3964                 goto out_unlock;
3965
3966         retval = security_task_getscheduler(p);
3967         if (retval)
3968                 goto out_unlock;
3969
3970         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3971         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
3972         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3973
3974 out_unlock:
3975         rcu_read_unlock();
3976
3977         return retval;
3978 }
3979
3980 /**
3981  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3982  * @pid: pid of the process
3983  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3984  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3985  *
3986  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3987  */
3988 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3989                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3990 {
3991         int ret;
3992         cpumask_var_t mask;
3993
3994         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3995                 return -EINVAL;
3996         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3997                 return -EINVAL;
3998
3999         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4000                 return -ENOMEM;
4001
4002         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4003         if (ret == 0) {
4004                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4005
4006                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4007                         ret = -EFAULT;
4008                 else
4009                         ret = retlen;
4010         }
4011         free_cpumask_var(mask);
4012
4013         return ret;
4014 }
4015
4016 /**
4017  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4018  *
4019  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4020  * other threads running on this CPU then this function will return.
4021  *
4022  * Return: 0.
4023  */
4024 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4025 {
4026         struct rq *rq = this_rq_lock();
4027
4028         schedstat_inc(rq, yld_count);
4029         current->sched_class->yield_task(rq);
4030
4031         /*
4032          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4033          * no need to preempt or enable interrupts:
4034          */
4035         __release(rq->lock);
4036         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4037         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4038         sched_preempt_enable_no_resched();
4039
4040         schedule();
4041
4042         return 0;
4043 }
4044
4045 static void __cond_resched(void)
4046 {
4047         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4048         __schedule();
4049         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4050 }
4051
4052 int __sched _cond_resched(void)
4053 {
4054         if (should_resched()) {
4055                 __cond_resched();
4056                 return 1;
4057         }
4058         return 0;
4059 }
4060 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4061
4062 /*
4063  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4064  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4065  *
4066  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4067  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4068  * spin_unlock(), once by hand).
4069  */
4070 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4071 {
4072         int resched = should_resched();
4073         int ret = 0;
4074
4075         lockdep_assert_held(lock);
4076
4077         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4078                 spin_unlock(lock);
4079                 if (resched)
4080                         __cond_resched();
4081                 else
4082                         cpu_relax();
4083                 ret = 1;
4084                 spin_lock(lock);
4085         }
4086         return ret;
4087 }
4088 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4089
4090 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4091 {
4092         BUG_ON(!in_softirq());
4093
4094         if (should_resched()) {
4095                 local_bh_enable();
4096                 __cond_resched();
4097                 local_bh_disable();
4098                 return 1;
4099         }
4100         return 0;
4101 }
4102 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4103
4104 /**
4105  * yield - yield the current processor to other threads.
4106  *
4107  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4108  *
4109  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4110  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4111  * it, its already broken.
4112  *
4113  * Typical broken usage is:
4114  *
4115  * while (!event)
4116  *      yield();
4117  *
4118  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4119  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4120  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4121  *
4122  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4123  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4124  * If you still want to use yield(), do not!
4125  */
4126 void __sched yield(void)
4127 {
4128         set_current_state(TASK_RUNNING);
4129         sys_sched_yield();
4130 }
4131 EXPORT_SYMBOL(yield);
4132
4133 /**
4134  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4135  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4136  * processor it's on.
4137  * @p: target task
4138  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4139  *
4140  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4141  * can't go away on us before we can do any checks.
4142  *
4143  * Return:
4144  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4145  *      false (0) if we failed to boost the target.
4146  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4147  */
4148 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4149 {
4150         struct task_struct *curr = current;
4151         struct rq *rq, *p_rq;
4152         unsigned long flags;
4153         int yielded = 0;
4154
4155         local_irq_save(flags);
4156         rq = this_rq();
4157
4158 again:
4159         p_rq = task_rq(p);
4160         /*
4161          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4162          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4163          */
4164         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4165                 yielded = -ESRCH;
4166                 goto out_irq;
4167         }
4168
4169         double_rq_lock(rq, p_rq);
4170         if (task_rq(p) != p_rq) {
4171                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4172                 goto again;
4173         }
4174
4175         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4176                 goto out_unlock;
4177
4178         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4179                 goto out_unlock;
4180
4181         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4182                 goto out_unlock;
4183
4184         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4185         if (yielded) {
4186                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4187                 /*
4188                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4189                  * fairness.
4190                  */
4191                 if (preempt && rq != p_rq)
4192                         resched_task(p_rq->curr);
4193         }
4194
4195 out_unlock:
4196         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4197 out_irq:
4198         local_irq_restore(flags);
4199
4200         if (yielded > 0)
4201                 schedule();
4202
4203         return yielded;
4204 }
4205 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4206
4207 /*
4208  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4209  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4210  */
4211 void __sched io_schedule(void)
4212 {
4213         struct rq *rq = raw_rq();
4214
4215         delayacct_blkio_start();
4216         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4217         blk_flush_plug(current);
4218         current->in_iowait = 1;
4219         schedule();
4220         current->in_iowait = 0;
4221         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4222         delayacct_blkio_end();
4223 }
4224 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4225
4226 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4227 {
4228         struct rq *rq = raw_rq();
4229         long ret;
4230
4231         delayacct_blkio_start();
4232         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4233         blk_flush_plug(current);
4234         current->in_iowait = 1;
4235         ret = schedule_timeout(timeout);
4236         current->in_iowait = 0;
4237         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4238         delayacct_blkio_end();
4239         return ret;
4240 }
4241
4242 /**
4243  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4244  * @policy: scheduling class.
4245  *
4246  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4247  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4248  * On failure, a negative error code is returned.
4249  */
4250 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4251 {
4252         int ret = -EINVAL;
4253
4254         switch (policy) {
4255         case SCHED_FIFO:
4256         case SCHED_RR:
4257                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4258                 break;
4259         case SCHED_DEADLINE:
4260         case SCHED_NORMAL:
4261         case SCHED_BATCH:
4262         case SCHED_IDLE:
4263                 ret = 0;
4264                 break;
4265         }
4266         return ret;
4267 }
4268
4269 /**
4270  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4271  * @policy: scheduling class.
4272  *
4273  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4274  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4275  * On failure, a negative error code is returned.
4276  */
4277 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4278 {
4279         int ret = -EINVAL;
4280
4281         switch (policy) {
4282         case SCHED_FIFO:
4283         case SCHED_RR:
4284                 ret = 1;
4285                 break;
4286         case SCHED_DEADLINE:
4287         case SCHED_NORMAL:
4288         case SCHED_BATCH:
4289         case SCHED_IDLE:
4290                 ret = 0;
4291         }
4292         return ret;
4293 }
4294
4295 /**
4296  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4297  * @pid: pid of the process.
4298  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4299  *
4300  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4301  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4302  *
4303  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4304  * an error code.
4305  */
4306 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4307                 struct timespec __user *, interval)
4308 {
4309         struct task_struct *p;
4310         unsigned int time_slice;
4311         unsigned long flags;
4312         struct rq *rq;
4313         int retval;
4314         struct timespec t;
4315
4316         if (pid < 0)
4317                 return -EINVAL;
4318
4319         retval = -ESRCH;
4320         rcu_read_lock();
4321         p = find_process_by_pid(pid);
4322         if (!p)
4323                 goto out_unlock;
4324
4325         retval = security_task_getscheduler(p);
4326         if (retval)
4327                 goto out_unlock;
4328
4329         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4330         time_slice = 0;
4331         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4332                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4333         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4334
4335         rcu_read_unlock();
4336         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4337         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4338         return retval;
4339
4340 out_unlock:
4341         rcu_read_unlock();
4342         return retval;
4343 }
4344
4345 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4346
4347 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4348 {
4349         unsigned long free = 0;
4350         int ppid;
4351         unsigned state;
4352
4353         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4354         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4355                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4356 #if BITS_PER_LONG == 32
4357         if (state == TASK_RUNNING)
4358                 printk(KERN_CONT " running  ");
4359         else
4360                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4361 #else
4362         if (state == TASK_RUNNING)
4363                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4364         else
4365                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4366 #endif
4367 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4368         free = stack_not_used(p);
4369 #endif
4370         rcu_read_lock();
4371         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4372         rcu_read_unlock();
4373         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4374                 task_pid_nr(p), ppid,
4375                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4376
4377         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4378         show_stack(p, NULL);
4379 }
4380
4381 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4382 {
4383         struct task_struct *g, *p;
4384
4385 #if BITS_PER_LONG == 32
4386         printk(KERN_INFO
4387                 "  task                PC stack   pid father\n");
4388 #else
4389         printk(KERN_INFO
4390                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4391 #endif
4392         rcu_read_lock();
4393         do_each_thread(g, p) {
4394                 /*
4395                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4396                  * console might take a lot of time:
4397                  */
4398                 touch_nmi_watchdog();
4399                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4400                         sched_show_task(p);
4401         } while_each_thread(g, p);
4402
4403         touch_all_softlockup_watchdogs();
4404
4405 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4406         sysrq_sched_debug_show();
4407 #endif
4408         rcu_read_unlock();
4409         /*
4410          * Only show locks if all tasks are dumped:
4411          */
4412         if (!state_filter)
4413                 debug_show_all_locks();
4414 }
4415
4416 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4417 {
4418         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4419 }
4420
4421 /**
4422  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4423  * @idle: task in question
4424  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4425  *
4426  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4427  * flag, to make booting more robust.
4428  */
4429 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4430 {
4431         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4432         unsigned long flags;
4433
4434         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4435
4436         __sched_fork(0, idle);
4437         idle->state = TASK_RUNNING;
4438         idle->se.exec_start = sched_clock();
4439
4440         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4441         /*
4442          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4443          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4444          * lockdep check in task_group() will fail.
4445          *
4446          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4447          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4448          *
4449          * Silence PROVE_RCU
4450          */
4451         rcu_read_lock();
4452         __set_task_cpu(idle, cpu);
4453         rcu_read_unlock();
4454
4455         rq->curr = rq->idle = idle;
4456         idle->on_rq = 1;
4457 #if defined(CONFIG_SMP)
4458         idle->on_cpu = 1;
4459 #endif
4460         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4461
4462         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4463         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4464
4465         /*
4466          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4467          */
4468         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4469         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4470         vtime_init_idle(idle, cpu);
4471 #if defined(CONFIG_SMP)
4472         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4473 #endif
4474 }
4475
4476 #ifdef CONFIG_SMP
4477 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4478 {
4479         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4480                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4481
4482         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4483         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4484 }
4485
4486 /*
4487  * This is how migration works:
4488  *
4489  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4490  *    stop_one_cpu().
4491  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4492  *    off the CPU)
4493  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4494  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4495  *    it and puts it into the right queue.
4496  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4497  *    is done.
4498  */
4499
4500 /*
4501  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4502  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4503  * is removed from the allowed bitmask.
4504  *
4505  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4506  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4507  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4508  */
4509 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4510 {
4511         unsigned long flags;
4512         struct rq *rq;
4513         unsigned int dest_cpu;
4514         int ret = 0;
4515
4516         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4517
4518         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4519                 goto out;
4520
4521         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4522                 ret = -EINVAL;
4523                 goto out;
4524         }
4525
4526         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4527
4528         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4529         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4530                 goto out;
4531
4532         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4533         if (p->on_rq) {
4534                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4535                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4536                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4537                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4538                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4539                 return 0;
4540         }
4541 out:
4542         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4543
4544         return ret;
4545 }
4546 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4547
4548 /*
4549  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4550  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4551  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4552  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4553  *
4554  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4555  * as the task is no longer on this CPU.
4556  *
4557  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4558  */
4559 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4560 {
4561         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4562         int ret = 0;
4563
4564         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4565                 return ret;
4566
4567         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4568         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4569
4570         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4571         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4572         /* Already moved. */
4573         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4574                 goto done;
4575         /* Affinity changed (again). */
4576         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4577                 goto fail;
4578
4579         /*
4580          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4581          * placed properly.
4582          */
4583         if (p->on_rq) {
4584                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4585                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4586                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4587                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4588         }
4589 done:
4590         ret = 1;
4591 fail:
4592         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4593         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4594         return ret;
4595 }
4596
4597 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4598 /* Migrate current task p to target_cpu */
4599 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4600 {
4601         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4602         int curr_cpu = task_cpu(p);
4603
4604         if (curr_cpu == target_cpu)
4605                 return 0;
4606
4607         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4608                 return -EINVAL;
4609
4610         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4611
4612         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4613         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4614 }
4615
4616 /*
4617  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4618  * tasks on the runqueues
4619  */
4620 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4621 {
4622         struct rq *rq;
4623         unsigned long flags;
4624         bool on_rq, running;
4625
4626         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4627         on_rq = p->on_rq;
4628         running = task_current(rq, p);
4629
4630         if (on_rq)
4631                 dequeue_task(rq, p, 0);
4632         if (running)
4633                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4634
4635         p->numa_preferred_nid = nid;
4636
4637         if (running)
4638                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4639         if (on_rq)
4640                 enqueue_task(rq, p, 0);
4641         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4642 }
4643 #endif
4644
4645 /*
4646  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4647  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4648  * 'pushing' onto another runqueue.
4649  */
4650 static int migration_cpu_stop(void *data)
4651 {
4652         struct migration_arg *arg = data;
4653
4654         /*
4655          * The original target cpu might have gone down and we might
4656          * be on another cpu but it doesn't matter.
4657          */
4658         local_irq_disable();
4659         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4660         local_irq_enable();
4661         return 0;
4662 }
4663
4664 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4665
4666 /*
4667  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4668  * offline.
4669  */
4670 void idle_task_exit(void)
4671 {
4672         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4673
4674         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4675
4676         if (mm != &init_mm) {
4677                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4678                 finish_arch_post_lock_switch();
4679         }
4680         mmdrop(mm);
4681 }
4682
4683 /*
4684  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4685  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4686  * nr_active count is stable.
4687  *
4688  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4689  */
4690 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4691 {
4692         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4693         if (delta)
4694                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4695 }
4696
4697 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4698 {
4699 }
4700
4701 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4702         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4703 };
4704
4705 static struct task_struct fake_task = {
4706         /*
4707          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4708          */
4709         .prio = MAX_PRIO + 1,
4710         .sched_class = &fake_sched_class,
4711 };
4712
4713 /*
4714  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4715  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4716  *
4717  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4718  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4719  * because of lock validation efforts.
4720  */
4721 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4722 {
4723         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4724         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4725         int dest_cpu;
4726
4727         /*
4728          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4729          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4730          *
4731          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4732          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4733          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4734          * done here.
4735          */
4736         rq->stop = NULL;
4737
4738         /*
4739          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4740          * class method both need to have an up-to-date
4741          * value of rq->clock[_task]
4742          */
4743         update_rq_clock(rq);
4744
4745         for ( ; ; ) {
4746                 /*
4747                  * There's this thread running, bail when that's the only
4748                  * remaining thread.
4749                  */
4750                 if (rq->nr_running == 1)
4751                         break;
4752
4753                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4754                 BUG_ON(!next);
4755                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4756
4757                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4758                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4759                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4760
4761                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4762
4763                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4764         }
4765
4766         rq->stop = stop;
4767 }
4768
4769 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4770
4771 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4772
4773 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4774         {
4775                 .procname       = "sched_domain",
4776                 .mode           = 0555,
4777         },
4778         {}
4779 };
4780
4781 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4782         {
4783                 .procname       = "kernel",
4784                 .mode           = 0555,
4785                 .child          = sd_ctl_dir,
4786         },
4787         {}
4788 };
4789
4790 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4791 {
4792         struct ctl_table *entry =
4793                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4794
4795         return entry;
4796 }
4797
4798 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4799 {
4800         struct ctl_table *entry;
4801
4802         /*
4803          * In the intermediate directories, both the child directory and
4804          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4805          * will always be set. In the lowest directory the names are
4806          * static strings and all have proc handlers.
4807          */
4808         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4809                 if (entry->child)
4810                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4811                 if (entry->proc_handler == NULL)
4812                         kfree(entry->procname);
4813         }
4814
4815         kfree(*tablep);
4816         *tablep = NULL;
4817 }
4818
4819 static int min_load_idx = 0;
4820 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4821
4822 static void
4823 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4824                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4825                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4826                 bool load_idx)
4827 {
4828         entry->procname = procname;
4829         entry->data = data;
4830         entry->maxlen = maxlen;
4831         entry->mode = mode;
4832         entry->proc_handler = proc_handler;
4833
4834         if (load_idx) {
4835                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4836                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4837         }
4838 }
4839
4840 static struct ctl_table *
4841 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4842 {
4843         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4844
4845         if (table == NULL)
4846                 return NULL;
4847
4848         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4849                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4850         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4851                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4852         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4853                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4854         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4855                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4856         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4857                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4858         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4859                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4860         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4861                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4862         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4863                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4864         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4865                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4866         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4867                 &sd->cache_nice_tries,
4868                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4869         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4870                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4871         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
4872                 &sd->max_newidle_lb_cost,
4873                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4874         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
4875                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4876         /* &table[13] is terminator */
4877
4878         return table;
4879 }
4880
4881 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4882 {
4883         struct ctl_table *entry, *table;
4884         struct sched_domain *sd;
4885         int domain_num = 0, i;
4886         char buf[32];
4887
4888         for_each_domain(cpu, sd)
4889                 domain_num++;
4890         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4891         if (table == NULL)
4892                 return NULL;
4893
4894         i = 0;
4895         for_each_domain(cpu, sd) {
4896                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4897                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4898                 entry->mode = 0555;
4899                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4900                 entry++;
4901                 i++;
4902         }
4903         return table;
4904 }
4905
4906 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4907 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4908 {
4909         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4910         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4911         char buf[32];
4912
4913         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4914         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4915
4916         if (entry == NULL)
4917                 return;
4918
4919         for_each_possible_cpu(i) {
4920                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4921                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4922                 entry->mode = 0555;
4923                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4924                 entry++;
4925         }
4926
4927         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4928         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4929 }
4930
4931 /* may be called multiple times per register */
4932 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4933 {
4934         if (sd_sysctl_header)
4935                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4936         sd_sysctl_header = NULL;
4937         if (sd_ctl_dir[0].child)
4938                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4939 }
4940 #else
4941 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4942 {
4943 }
4944 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4945 {
4946 }
4947 #endif
4948
4949 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4950 {
4951         if (!rq->online) {
4952                 const struct sched_class *class;
4953
4954                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4955                 rq->online = 1;
4956
4957                 for_each_class(class) {
4958                         if (class->rq_online)
4959                                 class->rq_online(rq);
4960                 }
4961         }
4962 }
4963
4964 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4965 {
4966         if (rq->online) {
4967                 const struct sched_class *class;
4968
4969                 for_each_class(class) {
4970                         if (class->rq_offline)
4971                                 class->rq_offline(rq);
4972                 }
4973
4974                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4975                 rq->online = 0;
4976         }
4977 }
4978
4979 /*
4980  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4981  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4982  */
4983 static int
4984 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4985 {
4986         int cpu = (long)hcpu;
4987         unsigned long flags;
4988         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4989
4990         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4991
4992         case CPU_UP_PREPARE:
4993                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4994                 break;
4995
4996         case CPU_ONLINE:
4997                 /* Update our root-domain */
4998                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4999                 if (rq->rd) {
5000                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5001
5002                         set_rq_online(rq);
5003                 }
5004                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5005                 break;
5006
5007 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5008         case CPU_DYING:
5009                 sched_ttwu_pending();
5010                 /* Update our root-domain */
5011                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5012                 if (rq->rd) {
5013                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5014                         set_rq_offline(rq);
5015                 }
5016                 migrate_tasks(cpu);
5017                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5018                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5019                 break;
5020
5021         case CPU_DEAD:
5022                 calc_load_migrate(rq);
5023                 break;
5024 #endif
5025         }
5026
5027         update_max_interval();
5028
5029         return NOTIFY_OK;
5030 }
5031
5032 /*
5033  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5034  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5035  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5036  */
5037 static struct notifier_block migration_notifier = {
5038         .notifier_call = migration_call,
5039         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5040 };
5041
5042 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5043                                       unsigned long action, void *hcpu)
5044 {
5045         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5046         case CPU_STARTING:
5047         case CPU_DOWN_FAILED:
5048                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5049                 return NOTIFY_OK;
5050         default:
5051                 return NOTIFY_DONE;
5052         }
5053 }
5054
5055 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5056                                         unsigned long action, void *hcpu)
5057 {
5058         unsigned long flags;
5059         long cpu = (long)hcpu;
5060
5061         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5062         case CPU_DOWN_PREPARE:
5063                 set_cpu_active(cpu, false);
5064
5065                 /* explicitly allow suspend */
5066                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5067                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5068                         bool overflow;
5069                         int cpus;
5070
5071                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5072                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5073                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5074                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5075
5076                         if (overflow)
5077                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5078                 }
5079                 return NOTIFY_OK;
5080         }
5081
5082         return NOTIFY_DONE;
5083 }
5084
5085 static int __init migration_init(void)
5086 {
5087         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5088         int err;
5089
5090         /* Initialize migration for the boot CPU */
5091         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5092         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5093         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5094         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5095
5096         /* Register cpu active notifiers */
5097         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5098         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5099
5100         return 0;
5101 }
5102 early_initcall(migration_init);
5103 #endif
5104
5105 #ifdef CONFIG_SMP
5106
5107 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5108
5109 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5110
5111 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5112
5113 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5114 {
5115         sched_debug_enabled = 1;
5116
5117         return 0;
5118 }
5119 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5120
5121 static inline bool sched_debug(void)
5122 {
5123         return sched_debug_enabled;
5124 }
5125
5126 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5127                                   struct cpumask *groupmask)
5128 {
5129         struct sched_group *group = sd->groups;
5130         char str[256];
5131
5132         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5133         cpumask_clear(groupmask);
5134
5135         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5136
5137         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5138                 printk("does not load-balance\n");
5139                 if (sd->parent)
5140                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5141                                         " has parent");
5142                 return -1;
5143         }
5144
5145         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5146
5147         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5148                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5149                                 "CPU%d\n", cpu);
5150         }
5151         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5152                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5153                                 " CPU%d\n", cpu);
5154         }
5155
5156         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5157         do {
5158                 if (!group) {
5159                         printk("\n");
5160                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5161                         break;
5162                 }
5163
5164                 /*
5165                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5166                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5167                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5168                  */
5169                 if (!group->sgp->power_orig) {
5170                         printk(KERN_CONT "\n");
5171                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5172                                         "set\n");
5173                         break;
5174                 }
5175
5176                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5177                         printk(KERN_CONT "\n");
5178                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5179                         break;
5180                 }
5181
5182                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5183                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5184                         printk(KERN_CONT "\n");
5185                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5186                         break;
5187                 }
5188
5189                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5190
5191                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5192
5193                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5194                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5195                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5196                                 group->sgp->power);
5197                 }
5198
5199                 group = group->next;
5200         } while (group != sd->groups);
5201         printk(KERN_CONT "\n");
5202
5203         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5204                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5205
5206         if (sd->parent &&
5207             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5208                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5209                         "of domain->span\n");
5210         return 0;
5211 }
5212
5213 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5214 {
5215         int level = 0;
5216
5217         if (!sched_debug_enabled)
5218                 return;
5219
5220         if (!sd) {
5221                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5222                 return;
5223         }
5224
5225         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5226
5227         for (;;) {
5228                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5229                         break;
5230                 level++;
5231                 sd = sd->parent;
5232                 if (!sd)
5233                         break;
5234         }
5235 }
5236 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5237 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5238 static inline bool sched_debug(void)
5239 {
5240         return false;
5241 }
5242 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5243
5244 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5245 {
5246         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5247                 return 1;
5248
5249         /* Following flags need at least 2 groups */
5250         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5251                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5252                          SD_BALANCE_FORK |
5253                          SD_BALANCE_EXEC |
5254                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5255                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5256                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5257                         return 0;
5258         }
5259
5260         /* Following flags don't use groups */
5261         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5262                 return 0;
5263
5264         return 1;
5265 }
5266
5267 static int
5268 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5269 {
5270         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5271
5272         if (sd_degenerate(parent))
5273                 return 1;
5274
5275         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5276                 return 0;
5277
5278         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5279         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5280                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5281                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5282                                 SD_BALANCE_FORK |
5283                                 SD_BALANCE_EXEC |
5284                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5285                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5286                                 SD_PREFER_SIBLING);
5287                 if (nr_node_ids == 1)
5288                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5289         }
5290         if (~cflags & pflags)
5291                 return 0;
5292
5293         return 1;
5294 }
5295
5296 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5297 {
5298         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5299
5300         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5301         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5302         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5303         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5304         free_cpumask_var(rd->online);
5305         free_cpumask_var(rd->span);
5306         kfree(rd);
5307 }
5308
5309 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5310 {
5311         struct root_domain *old_rd = NULL;
5312         unsigned long flags;
5313
5314         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5315
5316         if (rq->rd) {
5317                 old_rd = rq->rd;
5318
5319                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5320                         set_rq_offline(rq);
5321
5322                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5323
5324                 /*
5325                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5326                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5327                  * in this function:
5328                  */
5329                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5330                         old_rd = NULL;
5331         }
5332
5333         atomic_inc(&rd->refcount);
5334         rq->rd = rd;
5335
5336         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5337         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5338                 set_rq_online(rq);
5339
5340         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5341
5342         if (old_rd)
5343                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5344 }
5345
5346 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5347 {
5348         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5349
5350         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5351                 goto out;
5352         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5353                 goto free_span;
5354         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5355                 goto free_online;
5356         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5357                 goto free_dlo_mask;
5358
5359         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5360         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5361                 goto free_dlo_mask;
5362
5363         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5364                 goto free_rto_mask;
5365         return 0;
5366
5367 free_rto_mask:
5368         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5369 free_dlo_mask:
5370         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5371 free_online:
5372         free_cpumask_var(rd->online);
5373 free_span:
5374         free_cpumask_var(rd->span);
5375 out:
5376         return -ENOMEM;
5377 }
5378
5379 /*
5380  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5381  * members (mimicking the global state we have today).
5382  */
5383 struct root_domain def_root_domain;
5384
5385 static void init_defrootdomain(void)
5386 {
5387         init_rootdomain(&def_root_domain);
5388
5389         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5390 }
5391
5392 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5393 {
5394         struct root_domain *rd;
5395
5396         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5397         if (!rd)
5398                 return NULL;
5399
5400         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5401                 kfree(rd);
5402                 return NULL;
5403         }
5404
5405         return rd;
5406 }
5407
5408 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5409 {
5410         struct sched_group *tmp, *first;
5411
5412         if (!sg)
5413                 return;
5414
5415         first = sg;
5416         do {
5417                 tmp = sg->next;
5418
5419                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5420                         kfree(sg->sgp);
5421
5422                 kfree(sg);
5423                 sg = tmp;
5424         } while (sg != first);
5425 }
5426
5427 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5428 {
5429         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5430
5431         /*
5432          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5433          * nuke them all.
5434          */
5435         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5436                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5437         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5438                 kfree(sd->groups->sgp);
5439                 kfree(sd->groups);
5440         }
5441         kfree(sd);
5442 }
5443
5444 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5445 {
5446         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5447 }
5448
5449 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5450 {
5451         for (; sd; sd = sd->parent)
5452                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5453 }
5454
5455 /*
5456  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5457  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5458  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5459  *
5460  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5461  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5462  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5463  */
5464 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5465 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5466 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5467 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5468 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5469 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5470
5471 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5472 {
5473         struct sched_domain *sd;
5474         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5475         int id = cpu;
5476         int size = 1;
5477
5478         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5479         if (sd) {
5480                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5481                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5482                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5483         }
5484         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5485
5486         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5487         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5488         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5489
5490         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5491         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5492
5493         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5494         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5495 }
5496
5497 /*
5498  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5499  * hold the hotplug lock.
5500  */
5501 static void
5502 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5503 {
5504         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5505         struct sched_domain *tmp;
5506
5507         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5508         for (tmp = sd; tmp; ) {
5509                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5510                 if (!parent)
5511                         break;
5512
5513                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5514                         tmp->parent = parent->parent;
5515                         if (parent->parent)
5516                                 parent->parent->child = tmp;
5517                         /*
5518                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5519                          * degenerate parent; the spans match for this
5520                          * so the property transfers.
5521                          */
5522                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5523                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5524                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5525                 } else
5526                         tmp = tmp->parent;
5527         }
5528
5529         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5530                 tmp = sd;
5531                 sd = sd->parent;
5532                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5533                 if (sd)
5534                         sd->child = NULL;
5535         }
5536
5537         sched_domain_debug(sd, cpu);
5538
5539         rq_attach_root(rq, rd);
5540         tmp = rq->sd;
5541         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5542         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5543
5544         update_top_cache_domain(cpu);
5545 }
5546
5547 /* cpus with isolated domains */
5548 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5549
5550 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5551 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5552 {
5553         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5554         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5555         return 1;
5556 }
5557
5558 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5559
5560 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5561 {
5562         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5563 }
5564
5565 struct sd_data {
5566         struct sched_domain **__percpu sd;
5567         struct sched_group **__percpu sg;
5568         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5569 };
5570
5571 struct s_data {
5572         struct sched_domain ** __percpu sd;
5573         struct root_domain      *rd;
5574 };
5575
5576 enum s_alloc {
5577         sa_rootdomain,
5578         sa_sd,
5579         sa_sd_storage,
5580         sa_none,
5581 };
5582
5583 struct sched_domain_topology_level;
5584
5585 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5586 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5587
5588 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5589
5590 struct sched_domain_topology_level {
5591         sched_domain_init_f init;
5592         sched_domain_mask_f mask;
5593         int                 flags;
5594         int                 numa_level;
5595         struct sd_data      data;
5596 };
5597
5598 /*
5599  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5600  * domain traversal.
5601  *
5602  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5603  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5604  * range.
5605  *
5606  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5607  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5608  * cpu they're built on, so check that.
5609  *
5610  */
5611 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5612 {
5613         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5614         struct sd_data *sdd = sd->private;
5615         struct sched_domain *sibling;
5616         int i;
5617
5618         for_each_cpu(i, span) {
5619                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5620                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5621                         continue;
5622
5623                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5624         }
5625 }
5626
5627 /*
5628  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5629  * of this group that's also in the iteration mask.
5630  */
5631 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5632 {
5633         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5634 }
5635
5636 static int
5637 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5638 {
5639         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5640         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5641         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5642         struct sd_data *sdd = sd->private;
5643         struct sched_domain *child;
5644         int i;
5645
5646         cpumask_clear(covered);
5647
5648         for_each_cpu(i, span) {
5649                 struct cpumask *sg_span;
5650
5651                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5652                         continue;
5653
5654                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5655
5656                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5657                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5658                         continue;
5659
5660                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5661                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5662
5663                 if (!sg)
5664                         goto fail;
5665
5666                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5667                 if (child->child) {
5668                         child = child->child;
5669                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5670                 } else
5671                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5672
5673                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5674
5675                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5676                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5677                         build_group_mask(sd, sg);
5678
5679                 /*
5680                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5681                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5682                  * die on a /0 trap.
5683                  */
5684                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5685                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5686
5687                 /*
5688                  * Make sure the first group of this domain contains the
5689                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5690                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5691                  */
5692                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5693                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5694                         groups = sg;
5695
5696                 if (!first)
5697                         first = sg;
5698                 if (last)
5699                         last->next = sg;
5700                 last = sg;
5701                 last->next = first;
5702         }
5703         sd->groups = groups;
5704
5705         return 0;
5706
5707 fail:
5708         free_sched_groups(first, 0);
5709
5710         return -ENOMEM;
5711 }
5712
5713 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5714 {
5715         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5716         struct sched_domain *child = sd->child;
5717
5718         if (child)
5719                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5720
5721         if (sg) {
5722                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5723                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5724                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5725         }
5726
5727         return cpu;
5728 }
5729
5730 /*
5731  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5732  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5733  * and ->cpu_power to 0.
5734  *
5735  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5736  */
5737 static int
5738 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5739 {
5740         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5741         struct sd_data *sdd = sd->private;
5742         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5743         struct cpumask *covered;
5744         int i;
5745
5746         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5747         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5748
5749         if (cpu != cpumask_first(span))
5750                 return 0;
5751
5752         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5753         covered = sched_domains_tmpmask;
5754
5755         cpumask_clear(covered);
5756
5757         for_each_cpu(i, span) {
5758                 struct sched_group *sg;
5759                 int group, j;
5760
5761                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5762                         continue;
5763
5764                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5765                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5766                 sg->sgp->power = 0;
5767                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5768
5769                 for_each_cpu(j, span) {
5770                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5771                                 continue;
5772
5773                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5774                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5775                 }
5776
5777                 if (!first)
5778                         first = sg;
5779                 if (last)
5780                         last->next = sg;
5781                 last = sg;
5782         }
5783         last->next = first;
5784
5785         return 0;
5786 }
5787
5788 /*
5789  * Initialize sched groups cpu_power.
5790  *
5791  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5792  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5793  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5794  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5795  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5796  * less cpu_power.
5797  */
5798 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5799 {
5800         struct sched_group *sg = sd->groups;
5801
5802         WARN_ON(!sg);
5803
5804         do {
5805                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5806                 sg = sg->next;
5807         } while (sg != sd->groups);
5808
5809         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5810                 return;
5811
5812         update_group_power(sd, cpu);
5813         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5814 }
5815
5816 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5817 {
5818        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5819 }
5820
5821 /*
5822  * Initializers for schedule domains
5823  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5824  */
5825
5826 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5827 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5828 #else
5829 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5830 #endif
5831
5832 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5833 static noinline struct sched_domain *                                   \
5834 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5835 {                                                                       \
5836         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5837         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5838         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5839         sd->private = &tl->data;                                        \
5840         return sd;                                                      \
5841 }
5842
5843 SD_INIT_FUNC(CPU)
5844 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5845  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5846 #endif
5847 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5848  SD_INIT_FUNC(MC)
5849 #endif
5850 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5851  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5852 #endif
5853
5854 static int default_relax_domain_level = -1;
5855 int sched_domain_level_max;
5856
5857 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5858 {
5859         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5860                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5861
5862         return 1;
5863 }
5864 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5865
5866 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5867                                  struct sched_domain_attr *attr)
5868 {
5869         int request;
5870
5871         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5872                 if (default_relax_domain_level < 0)
5873                         return;
5874                 else
5875                         request = default_relax_domain_level;
5876         } else
5877                 request = attr->relax_domain_level;
5878         if (request < sd->level) {
5879                 /* turn off idle balance on this domain */
5880                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5881         } else {
5882                 /* turn on idle balance on this domain */
5883                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5884         }
5885 }
5886
5887 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5888 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5889
5890 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5891                                  const struct cpumask *cpu_map)
5892 {
5893         switch (what) {
5894         case sa_rootdomain:
5895                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5896                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5897         case sa_sd:
5898                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5899         case sa_sd_storage:
5900                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5901         case sa_none:
5902                 break;
5903         }
5904 }
5905
5906 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5907                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5908 {
5909         memset(d, 0, sizeof(*d));
5910
5911         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5912                 return sa_sd_storage;
5913         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5914         if (!d->sd)
5915                 return sa_sd_storage;
5916         d->rd = alloc_rootdomain();
5917         if (!d->rd)
5918                 return sa_sd;
5919         return sa_rootdomain;
5920 }
5921
5922 /*
5923  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5924  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5925  * will not free the data we're using.
5926  */
5927 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5928 {
5929         struct sd_data *sdd = sd->private;
5930
5931         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5932         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5933
5934         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5935                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5936
5937         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5938                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5939 }
5940
5941 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5942 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5943 {
5944         return topology_thread_cpumask(cpu);
5945 }
5946 #endif
5947
5948 /*
5949  * Topology list, bottom-up.
5950  */
5951 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5952 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5953         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5954 #endif
5955 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5956         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5957 #endif
5958 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5959         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5960 #endif
5961         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5962         { NULL, },
5963 };
5964
5965 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5966
5967 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5968         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5969
5970 #ifdef CONFIG_NUMA
5971
5972 static int sched_domains_numa_levels;
5973 static int *sched_domains_numa_distance;
5974 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5975 static int sched_domains_curr_level;
5976
5977 static inline int sd_local_flags(int level)
5978 {
5979         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5980                 return 0;
5981
5982         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5983 }
5984
5985 static struct sched_domain *
5986 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5987 {
5988         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5989         int level = tl->numa_level;
5990         int sd_weight = cpumask_weight(
5991                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5992
5993         *sd = (struct sched_domain){
5994                 .min_interval           = sd_weight,
5995                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5996                 .busy_factor            = 32,
5997                 .imbalance_pct          = 125,
5998                 .cache_nice_tries       = 2,
5999                 .busy_idx               = 3,
6000                 .idle_idx               = 2,
6001                 .newidle_idx            = 0,
6002                 .wake_idx               = 0,
6003                 .forkexec_idx           = 0,
6004
6005                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6006                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6007                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6008                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6009                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6010                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6011                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6012                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6013                                         | 1*SD_SERIALIZE
6014                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6015                                         | 1*SD_NUMA
6016                                         | sd_local_flags(level)
6017                                         ,
6018                 .last_balance           = jiffies,
6019                 .balance_interval       = sd_weight,
6020         };
6021         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6022         sd->private = &tl->data;
6023
6024         /*
6025          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6026          */
6027         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6028
6029         return sd;
6030 }
6031
6032 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6033 {
6034         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6035 }
6036
6037 static void sched_numa_warn(const char *str)
6038 {
6039         static int done = false;
6040         int i,j;
6041
6042         if (done)
6043                 return;
6044
6045         done = true;
6046
6047         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6048
6049         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6050                 printk(KERN_WARNING "  ");
6051                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6052                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6053                 printk(KERN_CONT "\n");
6054         }
6055         printk(KERN_WARNING "\n");
6056 }
6057
6058 static bool find_numa_distance(int distance)
6059 {
6060         int i;
6061
6062         if (distance == node_distance(0, 0))
6063                 return true;
6064
6065         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6066                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6067                         return true;
6068         }
6069
6070         return false;
6071 }
6072
6073 static void sched_init_numa(void)
6074 {
6075         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6076         struct sched_domain_topology_level *tl;
6077         int level = 0;
6078         int i, j, k;
6079
6080         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6081         if (!sched_domains_numa_distance)
6082                 return;
6083
6084         /*
6085          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6086          * unique distances in the node_distance() table.
6087          *
6088          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6089          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6090          */
6091         next_distance = curr_distance;
6092         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6093                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6094                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6095                                 int distance = node_distance(i, k);
6096
6097                                 if (distance > curr_distance &&
6098                                     (distance < next_distance ||
6099                                      next_distance == curr_distance))
6100                                         next_distance = distance;
6101
6102                                 /*
6103                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6104                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6105                                  * equally connected to A.
6106                                  */
6107                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6108                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6109
6110                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6111                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6112                         }
6113                         if (next_distance != curr_distance) {
6114                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6115                                 sched_domains_numa_levels = level;
6116                                 curr_distance = next_distance;
6117                         } else break;
6118                 }
6119
6120                 /*
6121                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6122                  */
6123                 if (!sched_debug())
6124                         break;
6125         }
6126         /*
6127          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6128          * identity distance node_distance(i,i).
6129          *
6130          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6131          * numbers.
6132          */
6133
6134         /*
6135          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6136          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6137          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6138          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6139          * in other functions.
6140          *
6141          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6142          */
6143         sched_domains_numa_levels = 0;
6144
6145         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6146         if (!sched_domains_numa_masks)
6147                 return;
6148
6149         /*
6150          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6151          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6152          */
6153         for (i = 0; i < level; i++) {
6154                 sched_domains_numa_masks[i] =
6155                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6156                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6157                         return;
6158
6159                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6160                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6161                         if (!mask)
6162                                 return;
6163
6164                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6165
6166                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6167                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6168                                         continue;
6169
6170                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6171                         }
6172                 }
6173         }
6174
6175         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6176                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6177         if (!tl)
6178                 return;
6179
6180         /*
6181          * Copy the default topology bits..
6182          */
6183         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6184                 tl[i] = default_topology[i];
6185
6186         /*
6187          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6188          */
6189         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6190                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6191                         .init = sd_numa_init,
6192                         .mask = sd_numa_mask,
6193                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6194                         .numa_level = j,
6195                 };
6196         }
6197
6198         sched_domain_topology = tl;
6199
6200         sched_domains_numa_levels = level;
6201 }
6202
6203 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6204 {
6205         int i, j;
6206         int node = cpu_to_node(cpu);
6207
6208         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6209                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6210                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6211                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6212                 }
6213         }
6214 }
6215
6216 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6217 {
6218         int i, j;
6219         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6220                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6221                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6222         }
6223 }
6224
6225 /*
6226  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6227  * are onlined.
6228  */
6229 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6230                                            unsigned long action,
6231                                            void *hcpu)
6232 {
6233         int cpu = (long)hcpu;
6234
6235         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6236         case CPU_ONLINE:
6237                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6238                 break;
6239
6240         case CPU_DEAD:
6241                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6242                 break;
6243
6244         default:
6245                 return NOTIFY_DONE;
6246         }
6247
6248         return NOTIFY_OK;
6249 }
6250 #else
6251 static inline void sched_init_numa(void)
6252 {
6253 }
6254
6255 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6256                                            unsigned long action,
6257                                            void *hcpu)
6258 {
6259         return 0;
6260 }
6261 #endif /* CONFIG_NUMA */
6262
6263 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6264 {
6265         struct sched_domain_topology_level *tl;
6266         int j;
6267
6268         for_each_sd_topology(tl) {
6269                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6270
6271                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6272                 if (!sdd->sd)
6273                         return -ENOMEM;
6274
6275                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6276                 if (!sdd->sg)
6277                         return -ENOMEM;
6278
6279                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6280                 if (!sdd->sgp)
6281                         return -ENOMEM;
6282
6283                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6284                         struct sched_domain *sd;
6285                         struct sched_group *sg;
6286                         struct sched_group_power *sgp;
6287
6288                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6289                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6290                         if (!sd)
6291                                 return -ENOMEM;
6292
6293                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6294
6295                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6296                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6297                         if (!sg)
6298                                 return -ENOMEM;
6299
6300                         sg->next = sg;
6301
6302                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6303
6304                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6305                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6306                         if (!sgp)
6307                                 return -ENOMEM;
6308
6309                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6310                 }
6311         }
6312
6313         return 0;
6314 }
6315
6316 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6317 {
6318         struct sched_domain_topology_level *tl;
6319         int j;
6320
6321         for_each_sd_topology(tl) {
6322                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6323
6324                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6325                         struct sched_domain *sd;
6326
6327                         if (sdd->sd) {
6328                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6329                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6330                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6331                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6332                         }
6333
6334                         if (sdd->sg)
6335                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6336                         if (sdd->sgp)
6337                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6338                 }
6339                 free_percpu(sdd->sd);
6340                 sdd->sd = NULL;
6341                 free_percpu(sdd->sg);
6342                 sdd->sg = NULL;
6343                 free_percpu(sdd->sgp);
6344                 sdd->sgp = NULL;
6345         }
6346 }
6347
6348 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6349                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6350                 struct sched_domain *child, int cpu)
6351 {
6352         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6353         if (!sd)
6354                 return child;
6355
6356         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6357         if (child) {
6358                 sd->level = child->level + 1;
6359                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6360                 child->parent = sd;
6361                 sd->child = child;
6362         }
6363         set_domain_attribute(sd, attr);
6364
6365         return sd;
6366 }
6367
6368 /*
6369  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6370  * to the individual cpus
6371  */
6372 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6373                                struct sched_domain_attr *attr)
6374 {
6375         enum s_alloc alloc_state;
6376         struct sched_domain *sd;
6377         struct s_data d;
6378         int i, ret = -ENOMEM;
6379
6380         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6381         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6382                 goto error;
6383
6384         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6385         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6386                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6387
6388                 sd = NULL;
6389                 for_each_sd_topology(tl) {
6390                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6391                         if (tl == sched_domain_topology)
6392                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6393                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6394                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6395                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6396                                 break;
6397                 }
6398         }
6399
6400         /* Build the groups for the domains */
6401         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6402                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6403                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6404                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6405                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6406                                         goto error;
6407                         } else {
6408                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6409                                         goto error;
6410                         }
6411                 }
6412         }
6413
6414         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6415         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6416                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6417                         continue;
6418
6419                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6420                         claim_allocations(i, sd);
6421                         init_sched_groups_power(i, sd);
6422                 }
6423         }
6424
6425         /* Attach the domains */
6426         rcu_read_lock();
6427         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6428                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6429                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6430         }
6431         rcu_read_unlock();
6432
6433         ret = 0;
6434 error:
6435         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6436         return ret;
6437 }
6438
6439 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6440 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6441 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6442                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6443
6444 /*
6445  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6446  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6447  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6448  */
6449 static cpumask_var_t fallback_doms;
6450
6451 /*
6452  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6453  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6454  * or 0 if it stayed the same.
6455  */
6456 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6457 {
6458         return 0;
6459 }
6460
6461 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6462 {
6463         int i;
6464         cpumask_var_t *doms;
6465
6466         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6467         if (!doms)
6468                 return NULL;
6469         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6470                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6471                         free_sched_domains(doms, i);
6472                         return NULL;
6473                 }
6474         }
6475         return doms;
6476 }
6477
6478 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6479 {
6480         unsigned int i;
6481         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6482                 free_cpumask_var(doms[i]);
6483         kfree(doms);
6484 }
6485
6486 /*
6487  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6488  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6489  * exclude other special cases in the future.
6490  */
6491 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6492 {
6493         int err;
6494
6495         arch_update_cpu_topology();
6496         ndoms_cur = 1;
6497         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6498         if (!doms_cur)
6499                 doms_cur = &fallback_doms;
6500         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6501         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6502         register_sched_domain_sysctl();
6503
6504         return err;
6505 }
6506
6507 /*
6508  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6509  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6510  */
6511 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6512 {
6513         int i;
6514
6515         rcu_read_lock();
6516         for_each_cpu(i, cpu_map)
6517                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6518         rcu_read_unlock();
6519 }
6520
6521 /* handle null as "default" */
6522 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6523                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6524 {
6525         struct sched_domain_attr tmp;
6526
6527         /* fast path */
6528         if (!new && !cur)
6529                 return 1;
6530
6531         tmp = SD_ATTR_INIT;
6532         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6533                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6534                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6535 }
6536
6537 /*
6538  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6539  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6540  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6541  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6542  *
6543  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6544  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6545  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6546  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6547  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6548  * it as it is.
6549  *
6550  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6551  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6552  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6553  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6554  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6555  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6556  *
6557  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6558  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6559  * and it will not create the default domain.
6560  *
6561  * Call with hotplug lock held
6562  */
6563 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6564                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6565 {
6566         int i, j, n;
6567         int new_topology;
6568
6569         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6570
6571         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6572         unregister_sched_domain_sysctl();
6573
6574         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6575         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6576
6577         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6578
6579         /* Destroy deleted domains */
6580         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6581                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6582                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6583                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6584                                 goto match1;
6585                 }
6586                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6587                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6588 match1:
6589                 ;
6590         }
6591
6592         n = ndoms_cur;
6593         if (doms_new == NULL) {
6594                 n = 0;
6595                 doms_new = &fallback_doms;
6596                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6597                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6598         }
6599
6600         /* Build new domains */
6601         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6602                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6603                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6604                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6605                                 goto match2;
6606                 }
6607                 /* no match - add a new doms_new */
6608                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6609 match2:
6610                 ;
6611         }
6612
6613         /* Remember the new sched domains */
6614         if (doms_cur != &fallback_doms)
6615                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6616         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6617         doms_cur = doms_new;
6618         dattr_cur = dattr_new;
6619         ndoms_cur = ndoms_new;
6620
6621         register_sched_domain_sysctl();
6622
6623         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6624 }
6625
6626 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6627
6628 /*
6629  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6630  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6631  * around partition_sched_domains().
6632  *
6633  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6634  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6635  */
6636 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6637                              void *hcpu)
6638 {
6639         switch (action) {
6640         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6641         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6642
6643                 /*
6644                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6645                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6646                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6647                  * domain, ignoring cpusets.
6648                  */
6649                 num_cpus_frozen--;
6650                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6651                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6652                         break;
6653                 }
6654
6655                 /*
6656                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6657                  * restore the original sched domains by considering the
6658                  * cpuset configurations.
6659                  */
6660
6661         case CPU_ONLINE:
6662         case CPU_DOWN_FAILED:
6663                 cpuset_update_active_cpus(true);
6664                 break;
6665         default:
6666                 return NOTIFY_DONE;
6667         }
6668         return NOTIFY_OK;
6669 }
6670
6671 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6672                                void *hcpu)
6673 {
6674         switch (action) {
6675         case CPU_DOWN_PREPARE:
6676                 cpuset_update_active_cpus(false);
6677                 break;
6678         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6679                 num_cpus_frozen++;
6680                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6681                 break;
6682         default:
6683                 return NOTIFY_DONE;
6684         }
6685         return NOTIFY_OK;
6686 }
6687
6688 void __init sched_init_smp(void)
6689 {
6690         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6691
6692         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6693         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6694
6695         sched_init_numa();
6696
6697         /*
6698          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6699          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6700          * happen.
6701          */
6702         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6703         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6704         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6705         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6706                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6707         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6708
6709         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6710         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6711         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6712
6713         init_hrtick();
6714
6715         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6716         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6717                 BUG();
6718         sched_init_granularity();
6719         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6720
6721         init_sched_rt_class();
6722         init_sched_dl_class();
6723 }
6724 #else
6725 void __init sched_init_smp(void)
6726 {
6727         sched_init_granularity();
6728 }
6729 #endif /* CONFIG_SMP */
6730
6731 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6732
6733 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6734 {
6735         return in_lock_functions(addr) ||
6736                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6737                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6738 }
6739
6740 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6741 /*
6742  * Default task group.
6743  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6744  */
6745 struct task_group root_task_group;
6746 LIST_HEAD(task_groups);
6747 #endif
6748
6749 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6750
6751 void __init sched_init(void)
6752 {
6753         int i, j;
6754         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6755
6756 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6757         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6758 #endif
6759 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6760         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6761 #endif
6762 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6763         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6764 #endif
6765         if (alloc_size) {
6766                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6767
6768 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6769                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6770                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6771
6772                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6773                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6774
6775 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6776 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6777                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6778                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6779
6780                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6781                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6782
6783 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6784 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6785                 for_each_possible_cpu(i) {
6786                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6787                         ptr += cpumask_size();
6788                 }
6789 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6790         }
6791
6792         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6793                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6794         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6795                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6796
6797 #ifdef CONFIG_SMP
6798         init_defrootdomain();
6799 #endif
6800
6801 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6802         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6803                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6804 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6805
6806 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6807         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6808         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6809         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6810         autogroup_init(&init_task);
6811
6812 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6813
6814         for_each_possible_cpu(i) {
6815                 struct rq *rq;
6816
6817                 rq = cpu_rq(i);
6818                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6819                 rq->nr_running = 0;
6820                 rq->calc_load_active = 0;
6821                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6822                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6823                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6824                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6825 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6826                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6827                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6828                 /*
6829                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6830                  *
6831                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6832                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6833                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6834                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6835                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6836                  * (se->load.weight).
6837                  *
6838                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6839                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6840                  * then A0's share of the cpu resource is:
6841                  *
6842                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6843                  *
6844                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6845                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6846                  */
6847                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6848                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6849 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6850
6851                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6852 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6853                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6854 #endif
6855
6856                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6857                         rq->cpu_load[j] = 0;
6858
6859                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6860
6861 #ifdef CONFIG_SMP
6862                 rq->sd = NULL;
6863                 rq->rd = NULL;
6864                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6865                 rq->post_schedule = 0;
6866                 rq->active_balance = 0;
6867                 rq->next_balance = jiffies;
6868                 rq->push_cpu = 0;
6869                 rq->cpu = i;
6870                 rq->online = 0;
6871                 rq->idle_stamp = 0;
6872                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6873                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6874
6875                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6876
6877                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6878 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6879                 rq->nohz_flags = 0;
6880 #endif
6881 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6882                 rq->last_sched_tick = 0;
6883 #endif
6884 #endif
6885                 init_rq_hrtick(rq);
6886                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6887         }
6888
6889         set_load_weight(&init_task);
6890
6891 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6892         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6893 #endif
6894
6895         /*
6896          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6897          */
6898         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6899         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6900
6901         /*
6902          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6903          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6904          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6905          * when this runqueue becomes "idle".
6906          */
6907         init_idle(current, smp_processor_id());
6908
6909         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6910
6911         /*
6912          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6913          */
6914         current->sched_class = &fair_sched_class;
6915
6916 #ifdef CONFIG_SMP
6917         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6918         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6919         if (cpu_isolated_map == NULL)
6920                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6921         idle_thread_set_boot_cpu();
6922 #endif
6923         init_sched_fair_class();
6924
6925         scheduler_running = 1;
6926 }
6927
6928 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6929 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6930 {
6931         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6932
6933         return (nested == preempt_offset);
6934 }
6935
6936 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6937 {
6938         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6939
6940         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6941         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6942              !is_idle_task(current)) ||
6943             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6944                 return;
6945         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6946                 return;
6947         prev_jiffy = jiffies;
6948
6949         printk(KERN_ERR
6950                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6951                         file, line);
6952         printk(KERN_ERR
6953                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6954                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6955                         current->pid, current->comm);
6956
6957         debug_show_held_locks(current);
6958         if (irqs_disabled())
6959                 print_irqtrace_events(current);
6960 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
6961         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
6962                 pr_err("Preemption disabled at:");
6963                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
6964                 pr_cont("\n");
6965         }
6966 #endif
6967         dump_stack();
6968 }
6969 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6970 #endif
6971
6972 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6973 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6974 {
6975         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6976         struct sched_attr attr = {
6977                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6978         };
6979         int old_prio = p->prio;
6980         int on_rq;
6981
6982         on_rq = p->on_rq;
6983         if (on_rq)
6984                 dequeue_task(rq, p, 0);
6985         __setscheduler(rq, p, &attr);
6986         if (on_rq) {
6987                 enqueue_task(rq, p, 0);
6988                 resched_task(rq->curr);
6989         }
6990
6991         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6992 }
6993
6994 void normalize_rt_tasks(void)
6995 {
6996         struct task_struct *g, *p;
6997         unsigned long flags;
6998         struct rq *rq;
6999
7000         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7001         do_each_thread(g, p) {
7002                 /*
7003                  * Only normalize user tasks:
7004                  */
7005                 if (!p->mm)
7006                         continue;
7007
7008                 p->se.exec_start                = 0;
7009 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7010                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7011                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7012                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7013 #endif
7014
7015                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7016                         /*
7017                          * Renice negative nice level userspace
7018                          * tasks back to 0:
7019                          */
7020                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7021                                 set_user_nice(p, 0);
7022                         continue;
7023                 }
7024
7025                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7026                 rq = __task_rq_lock(p);
7027
7028                 normalize_task(rq, p);
7029
7030                 __task_rq_unlock(rq);
7031                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7032         } while_each_thread(g, p);
7033
7034         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7035 }
7036
7037 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7038
7039 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7040 /*
7041  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7042  *
7043  * They can only be called when the whole system has been
7044  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7045  * activity can take place. Using them for anything else would
7046  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7047  * under any other configuration.
7048  */
7049
7050 /**
7051  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7052  * @cpu: the processor in question.
7053  *
7054  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7055  *
7056  * Return: The current task for @cpu.
7057  */
7058 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7059 {
7060         return cpu_curr(cpu);
7061 }
7062
7063 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7064
7065 #ifdef CONFIG_IA64
7066 /**
7067  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7068  * @cpu: the processor in question.
7069  * @p: the task pointer to set.
7070  *
7071  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7072  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7073  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7074  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7075  * and caller must save the original value of the current task (see
7076  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7077  * re-starting the system.
7078  *
7079  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7080  */
7081 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7082 {
7083         cpu_curr(cpu) = p;
7084 }
7085
7086 #endif
7087
7088 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7089 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7090 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7091
7092 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7093 {
7094         free_fair_sched_group(tg);
7095         free_rt_sched_group(tg);
7096         autogroup_free(tg);
7097         kfree(tg);
7098 }
7099
7100 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7101 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7102 {
7103         struct task_group *tg;
7104
7105         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7106         if (!tg)
7107                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7108
7109         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7110                 goto err;
7111
7112         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7113                 goto err;
7114
7115         return tg;
7116
7117 err:
7118         free_sched_group(tg);
7119         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7120 }
7121
7122 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7123 {
7124         unsigned long flags;
7125
7126         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7127         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7128
7129         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7130
7131         tg->parent = parent;
7132         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7133         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7134         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7135 }
7136
7137 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7138 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7139 {
7140         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7141         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7142 }
7143
7144 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7145 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7146 {
7147         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7148         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7149 }
7150
7151 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7152 {
7153         unsigned long flags;
7154         int i;
7155
7156         /* end participation in shares distribution */
7157         for_each_possible_cpu(i)
7158                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7159
7160         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7161         list_del_rcu(&tg->list);
7162         list_del_rcu(&tg->siblings);
7163         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7164 }
7165
7166 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7167  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7168  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7169  *      reflect its new group.
7170  */
7171 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7172 {
7173         struct task_group *tg;
7174         int on_rq, running;
7175         unsigned long flags;
7176         struct rq *rq;
7177
7178         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7179
7180         running = task_current(rq, tsk);
7181         on_rq = tsk->on_rq;
7182
7183         if (on_rq)
7184                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7185         if (unlikely(running))
7186                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7187
7188         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7189                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7190                           struct task_group, css);
7191         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7192         tsk->sched_task_group = tg;
7193
7194 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7195         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7196                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7197         else
7198 #endif
7199                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7200
7201         if (unlikely(running))
7202                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7203         if (on_rq)
7204                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7205
7206         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7207 }
7208 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7209
7210 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7211 /*
7212  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7213  */
7214 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7215
7216 /* Must be called with tasklist_lock held */
7217 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7218 {
7219         struct task_struct *g, *p;
7220
7221         do_each_thread(g, p) {
7222                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7223                         return 1;
7224         } while_each_thread(g, p);
7225
7226         return 0;
7227 }
7228
7229 struct rt_schedulable_data {
7230         struct task_group *tg;
7231         u64 rt_period;
7232         u64 rt_runtime;
7233 };
7234
7235 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7236 {
7237         struct rt_schedulable_data *d = data;
7238         struct task_group *child;
7239         unsigned long total, sum = 0;
7240         u64 period, runtime;
7241
7242         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7243         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7244
7245         if (tg == d->tg) {
7246                 period = d->rt_period;
7247                 runtime = d->rt_runtime;
7248         }
7249
7250         /*
7251          * Cannot have more runtime than the period.
7252          */
7253         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7254                 return -EINVAL;
7255
7256         /*
7257          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7258          */
7259         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7260                 return -EBUSY;
7261
7262         total = to_ratio(period, runtime);
7263
7264         /*
7265          * Nobody can have more than the global setting allows.
7266          */
7267         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7268                 return -EINVAL;
7269
7270         /*
7271          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7272          */
7273         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7274                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7275                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7276
7277                 if (child == d->tg) {
7278                         period = d->rt_period;
7279                         runtime = d->rt_runtime;
7280                 }
7281
7282                 sum += to_ratio(period, runtime);
7283         }
7284
7285         if (sum > total)
7286                 return -EINVAL;
7287
7288         return 0;
7289 }
7290
7291 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7292 {
7293         int ret;
7294
7295         struct rt_schedulable_data data = {
7296                 .tg = tg,
7297                 .rt_period = period,
7298                 .rt_runtime = runtime,
7299         };
7300
7301         rcu_read_lock();
7302         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7303         rcu_read_unlock();
7304
7305         return ret;
7306 }
7307
7308 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7309                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7310 {
7311         int i, err = 0;
7312
7313         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7314         read_lock(&tasklist_lock);
7315         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7316         if (err)
7317                 goto unlock;
7318
7319         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7320         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7321         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7322
7323         for_each_possible_cpu(i) {
7324                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7325
7326                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7327                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7328                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7329         }
7330         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7331 unlock:
7332         read_unlock(&tasklist_lock);
7333         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7334
7335         return err;
7336 }
7337
7338 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7339 {
7340         u64 rt_runtime, rt_period;
7341
7342         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7343         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7344         if (rt_runtime_us < 0)
7345                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7346
7347         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7348 }
7349
7350 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7351 {
7352         u64 rt_runtime_us;
7353
7354         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7355                 return -1;
7356
7357         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7358         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7359         return rt_runtime_us;
7360 }
7361
7362 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7363 {
7364         u64 rt_runtime, rt_period;
7365
7366         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7367         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7368
7369         if (rt_period == 0)
7370                 return -EINVAL;
7371
7372         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7373 }
7374
7375 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7376 {
7377         u64 rt_period_us;
7378
7379         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7380         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7381         return rt_period_us;
7382 }
7383 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7384
7385 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7386 static int sched_rt_global_constraints(void)
7387 {
7388         int ret = 0;
7389
7390         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7391         read_lock(&tasklist_lock);
7392         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7393         read_unlock(&tasklist_lock);
7394         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7395
7396         return ret;
7397 }
7398
7399 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7400 {
7401         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7402         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7403                 return 0;
7404
7405         return 1;
7406 }
7407
7408 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7409 static int sched_rt_global_constraints(void)
7410 {
7411         unsigned long flags;
7412         int i, ret = 0;
7413
7414         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7415         for_each_possible_cpu(i) {
7416                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7417
7418                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7419                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7420                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7421         }
7422         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7423
7424         return ret;
7425 }
7426 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7427
7428 static int sched_dl_global_constraints(void)
7429 {
7430         u64 runtime = global_rt_runtime();
7431         u64 period = global_rt_period();
7432         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7433         int cpu, ret = 0;
7434         unsigned long flags;
7435
7436         /*
7437          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7438          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7439          * any of the root_domains.
7440          *
7441          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7442          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7443          * solutions is welcome!
7444          */
7445         for_each_possible_cpu(cpu) {
7446                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7447
7448                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7449                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7450                         ret = -EBUSY;
7451                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7452
7453                 if (ret)
7454                         break;
7455         }
7456
7457         return ret;
7458 }
7459
7460 static void sched_dl_do_global(void)
7461 {
7462         u64 new_bw = -1;
7463         int cpu;
7464         unsigned long flags;
7465
7466         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7467         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7468
7469         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7470                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7471
7472         /*
7473          * FIXME: As above...
7474          */
7475         for_each_possible_cpu(cpu) {
7476                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7477
7478                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7479                 dl_b->bw = new_bw;
7480                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7481         }
7482 }
7483
7484 static int sched_rt_global_validate(void)
7485 {
7486         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7487                 return -EINVAL;
7488
7489         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7490                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7491                 return -EINVAL;
7492
7493         return 0;
7494 }
7495
7496 static void sched_rt_do_global(void)
7497 {
7498         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7499         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7500 }
7501
7502 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7503                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7504                 loff_t *ppos)
7505 {
7506         int old_period, old_runtime;
7507         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7508         int ret;
7509
7510         mutex_lock(&mutex);
7511         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7512         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7513
7514         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7515
7516         if (!ret && write) {
7517                 ret = sched_rt_global_validate();
7518                 if (ret)
7519                         goto undo;
7520
7521                 ret = sched_rt_global_constraints();
7522                 if (ret)
7523                         goto undo;
7524
7525                 ret = sched_dl_global_constraints();
7526                 if (ret)
7527                         goto undo;
7528
7529                 sched_rt_do_global();
7530                 sched_dl_do_global();
7531         }
7532         if (0) {
7533 undo:
7534                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7535                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7536         }
7537         mutex_unlock(&mutex);
7538
7539         return ret;
7540 }
7541
7542 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7543                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7544                 loff_t *ppos)
7545 {
7546         int ret;
7547         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7548
7549         mutex_lock(&mutex);
7550         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7551         /* make sure that internally we keep jiffies */
7552         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7553         if (!ret && write) {
7554                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7555                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7556         }
7557         mutex_unlock(&mutex);
7558         return ret;
7559 }
7560
7561 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7562
7563 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7564 {
7565         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7566 }
7567
7568 static struct cgroup_subsys_state *
7569 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7570 {
7571         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7572         struct task_group *tg;
7573
7574         if (!parent) {
7575                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7576                 return &root_task_group.css;
7577         }
7578
7579         tg = sched_create_group(parent);
7580         if (IS_ERR(tg))
7581                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7582
7583         return &tg->css;
7584 }
7585
7586 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7587 {
7588         struct task_group *tg = css_tg(css);
7589         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7590
7591         if (parent)
7592                 sched_online_group(tg, parent);
7593         return 0;
7594 }
7595
7596 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7597 {
7598         struct task_group *tg = css_tg(css);
7599
7600         sched_destroy_group(tg);
7601 }
7602
7603 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7604 {
7605         struct task_group *tg = css_tg(css);
7606
7607         sched_offline_group(tg);
7608 }
7609
7610 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7611                                  struct cgroup_taskset *tset)
7612 {
7613         struct task_struct *task;
7614
7615         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7616 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7617                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7618                         return -EINVAL;
7619 #else
7620                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7621                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7622                         return -EINVAL;
7623 #endif
7624         }
7625         return 0;
7626 }
7627
7628 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7629                               struct cgroup_taskset *tset)
7630 {
7631         struct task_struct *task;
7632
7633         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7634                 sched_move_task(task);
7635 }
7636
7637 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7638                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7639                             struct task_struct *task)
7640 {
7641         /*
7642          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7643          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7644          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7645          */
7646         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7647                 return;
7648
7649         sched_move_task(task);
7650 }
7651
7652 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7653 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7654                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7655 {
7656         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7657 }
7658
7659 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7660                                struct cftype *cft)
7661 {
7662         struct task_group *tg = css_tg(css);
7663
7664         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7665 }
7666
7667 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7668 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7669
7670 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7671 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7672
7673 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7674
7675 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7676 {
7677         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7678         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7679
7680         if (tg == &root_task_group)
7681                 return -EINVAL;
7682
7683         /*
7684          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7685          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7686          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7687          */
7688         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7689                 return -EINVAL;
7690
7691         /*
7692          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7693          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7694          * feasibility.
7695          */
7696         if (period > max_cfs_quota_period)
7697                 return -EINVAL;
7698
7699         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7700         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7701         if (ret)
7702                 goto out_unlock;
7703
7704         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7705         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7706         /*
7707          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7708          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7709          */
7710         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7711                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7712         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7713         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7714         cfs_b->quota = quota;
7715
7716         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7717         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7718         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7719                 /* force a reprogram */
7720                 cfs_b->timer_active = 0;
7721                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7722         }
7723         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7724
7725         for_each_possible_cpu(i) {
7726                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7727                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7728
7729                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7730                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7731                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7732
7733                 if (cfs_rq->throttled)
7734                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7735                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7736         }
7737         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7738                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7739 out_unlock:
7740         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7741
7742         return ret;
7743 }
7744
7745 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7746 {
7747         u64 quota, period;
7748
7749         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7750         if (cfs_quota_us < 0)
7751                 quota = RUNTIME_INF;
7752         else
7753                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7754
7755         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7756 }
7757
7758 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7759 {
7760         u64 quota_us;
7761
7762         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7763                 return -1;
7764
7765         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7766         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7767
7768         return quota_us;
7769 }
7770
7771 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7772 {
7773         u64 quota, period;
7774
7775         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7776         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7777
7778         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7779 }
7780
7781 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7782 {
7783         u64 cfs_period_us;
7784
7785         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7786         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7787
7788         return cfs_period_us;
7789 }
7790
7791 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7792                                   struct cftype *cft)
7793 {
7794         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7795 }
7796
7797 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7798                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7799 {
7800         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7801 }
7802
7803 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7804                                    struct cftype *cft)
7805 {
7806         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7807 }
7808
7809 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7810                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7811 {
7812         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7813 }
7814
7815 struct cfs_schedulable_data {
7816         struct task_group *tg;
7817         u64 period, quota;
7818 };
7819
7820 /*
7821  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7822  * note: units are usecs
7823  */
7824 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7825                                struct cfs_schedulable_data *d)
7826 {
7827         u64 quota, period;
7828
7829         if (tg == d->tg) {
7830                 period = d->period;
7831                 quota = d->quota;
7832         } else {
7833                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7834                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7835         }
7836
7837         /* note: these should typically be equivalent */
7838         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7839                 return RUNTIME_INF;
7840
7841         return to_ratio(period, quota);
7842 }
7843
7844 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7845 {
7846         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7847         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7848         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7849
7850         if (!tg->parent) {
7851                 quota = RUNTIME_INF;
7852         } else {
7853                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7854
7855                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7856                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7857
7858                 /*
7859                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7860                  * limit is set
7861                  */
7862                 if (quota == RUNTIME_INF)
7863                         quota = parent_quota;
7864                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7865                         return -EINVAL;
7866         }
7867         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7868
7869         return 0;
7870 }
7871
7872 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7873 {
7874         int ret;
7875         struct cfs_schedulable_data data = {
7876                 .tg = tg,
7877                 .period = period,
7878                 .quota = quota,
7879         };
7880
7881         if (quota != RUNTIME_INF) {
7882                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7883                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7884         }
7885
7886         rcu_read_lock();
7887         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7888         rcu_read_unlock();
7889
7890         return ret;
7891 }
7892
7893 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7894 {
7895         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7896         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7897
7898         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7899         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7900         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7901
7902         return 0;
7903 }
7904 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7905 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7906
7907 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7908 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7909                                 struct cftype *cft, s64 val)
7910 {
7911         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7912 }
7913
7914 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7915                                struct cftype *cft)
7916 {
7917         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7918 }
7919
7920 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7921                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7922 {
7923         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7924 }
7925
7926 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7927                                    struct cftype *cft)
7928 {
7929         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7930 }
7931 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7932
7933 static struct cftype cpu_files[] = {
7934 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7935         {
7936                 .name = "shares",
7937                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7938                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7939         },
7940 #endif
7941 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7942         {
7943                 .name = "cfs_quota_us",
7944                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7945                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7946         },
7947         {
7948                 .name = "cfs_period_us",
7949                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7950                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7951         },
7952         {
7953                 .name = "stat",
7954                 .seq_show = cpu_stats_show,
7955         },
7956 #endif
7957 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7958         {
7959                 .name = "rt_runtime_us",
7960                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7961                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7962         },
7963         {
7964                 .name = "rt_period_us",
7965                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7966                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7967         },
7968 #endif
7969         { }     /* terminate */
7970 };
7971
7972 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
7973         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7974         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7975         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7976         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7977         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7978         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7979         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7980         .base_cftypes   = cpu_files,
7981         .early_init     = 1,
7982 };
7983
7984 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7985
7986 void dump_cpu_task(int cpu)
7987 {
7988         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7989         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7990 }