Merge branch 'stacking-fixes' (vfs stacking fixes from Jann)
[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/kasan.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/nmi.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/highmem.h>
36 #include <linux/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.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/context_tracking.h>
75 #include <linux/compiler.h>
76 #include <linux/frame.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 /*
128  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
129  * Limited because this is done with IRQs disabled.
130  */
131 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
132
133 /*
134  * period over which we average the RT time consumption, measured
135  * in ms.
136  *
137  * default: 1s
138  */
139 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
140
141 /*
142  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
143  * default: 1s
144  */
145 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
146
147 __read_mostly int scheduler_running;
148
149 /*
150  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
151  * default: 0.95s
152  */
153 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
154
155 /* cpus with isolated domains */
156 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
157
158 /*
159  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
160  */
161 static struct rq *this_rq_lock(void)
162         __acquires(rq->lock)
163 {
164         struct rq *rq;
165
166         local_irq_disable();
167         rq = this_rq();
168         raw_spin_lock(&rq->lock);
169
170         return rq;
171 }
172
173 /*
174  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
175  */
176 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
177         __acquires(rq->lock)
178 {
179         struct rq *rq;
180
181         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
182
183         for (;;) {
184                 rq = task_rq(p);
185                 raw_spin_lock(&rq->lock);
186                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
187                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
188                         return rq;
189                 }
190                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
191
192                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
193                         cpu_relax();
194         }
195 }
196
197 /*
198  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
199  */
200 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
201         __acquires(p->pi_lock)
202         __acquires(rq->lock)
203 {
204         struct rq *rq;
205
206         for (;;) {
207                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
208                 rq = task_rq(p);
209                 raw_spin_lock(&rq->lock);
210                 /*
211                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
212                  *
213                  *      ACQUIRE (rq->lock)
214                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
215                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
216                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
217                  *                                      [L] ->on_rq
218                  *      RELEASE (rq->lock)
219                  *
220                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
221                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
222                  *
223                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
224                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
225                  */
226                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
227                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
228                         return rq;
229                 }
230                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
231                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
232
233                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
234                         cpu_relax();
235         }
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
239 /*
240  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
241  */
242
243 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
244 {
245         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
246                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
247 }
248
249 /*
250  * High-resolution timer tick.
251  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
252  */
253 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
254 {
255         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
256
257         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
258
259         raw_spin_lock(&rq->lock);
260         update_rq_clock(rq);
261         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
262         raw_spin_unlock(&rq->lock);
263
264         return HRTIMER_NORESTART;
265 }
266
267 #ifdef CONFIG_SMP
268
269 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
270 {
271         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
272
273         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
274 }
275
276 /*
277  * called from hardirq (IPI) context
278  */
279 static void __hrtick_start(void *arg)
280 {
281         struct rq *rq = arg;
282
283         raw_spin_lock(&rq->lock);
284         __hrtick_restart(rq);
285         rq->hrtick_csd_pending = 0;
286         raw_spin_unlock(&rq->lock);
287 }
288
289 /*
290  * Called to set the hrtick timer state.
291  *
292  * called with rq->lock held and irqs disabled
293  */
294 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
295 {
296         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
297         ktime_t time;
298         s64 delta;
299
300         /*
301          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
302          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
303          */
304         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
305         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
306
307         hrtimer_set_expires(timer, time);
308
309         if (rq == this_rq()) {
310                 __hrtick_restart(rq);
311         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
312                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
313                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
314         }
315 }
316
317 #else
318 /*
319  * Called to set the hrtick timer state.
320  *
321  * called with rq->lock held and irqs disabled
322  */
323 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
324 {
325         /*
326          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
327          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
328          */
329         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
330         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
331                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
332 }
333 #endif /* CONFIG_SMP */
334
335 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
336 {
337 #ifdef CONFIG_SMP
338         rq->hrtick_csd_pending = 0;
339
340         rq->hrtick_csd.flags = 0;
341         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
342         rq->hrtick_csd.info = rq;
343 #endif
344
345         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
346         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
347 }
348 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
349 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
350 {
351 }
352
353 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
354 {
355 }
356 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
357
358 /*
359  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
360  */
361 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
362         ({                                                              \
363                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
364                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
365                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
366                                                                         \
367                 for (;;) {                                              \
368                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
369                         if (_old == _val)                               \
370                                 break;                                  \
371                         _val = _old;                                    \
372                 }                                                       \
373         _old;                                                           \
374 })
375
376 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
377 /*
378  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
379  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
380  * spurious IPIs.
381  */
382 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
383 {
384         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
385         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
386 }
387
388 /*
389  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
390  *
391  * If this returns true, then the idle task promises to call
392  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
393  */
394 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
395 {
396         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
397         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
398
399         for (;;) {
400                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
401                         return false;
402                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
403                         return true;
404                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
405                 if (old == val)
406                         break;
407                 val = old;
408         }
409         return true;
410 }
411
412 #else
413 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
414 {
415         set_tsk_need_resched(p);
416         return true;
417 }
418
419 #ifdef CONFIG_SMP
420 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
421 {
422         return false;
423 }
424 #endif
425 #endif
426
427 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
428 {
429         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
430
431         /*
432          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
433          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
434          * wakeup due to that.
435          *
436          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
437          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
438          */
439         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
440                 return;
441
442         get_task_struct(task);
443
444         /*
445          * The head is context local, there can be no concurrency.
446          */
447         *head->lastp = node;
448         head->lastp = &node->next;
449 }
450
451 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
452 {
453         struct wake_q_node *node = head->first;
454
455         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
456                 struct task_struct *task;
457
458                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
459                 BUG_ON(!task);
460                 /* task can safely be re-inserted now */
461                 node = node->next;
462                 task->wake_q.next = NULL;
463
464                 /*
465                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
466                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
467                  */
468                 wake_up_process(task);
469                 put_task_struct(task);
470         }
471 }
472
473 /*
474  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
475  *
476  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
477  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
478  * the target CPU.
479  */
480 void resched_curr(struct rq *rq)
481 {
482         struct task_struct *curr = rq->curr;
483         int cpu;
484
485         lockdep_assert_held(&rq->lock);
486
487         if (test_tsk_need_resched(curr))
488                 return;
489
490         cpu = cpu_of(rq);
491
492         if (cpu == smp_processor_id()) {
493                 set_tsk_need_resched(curr);
494                 set_preempt_need_resched();
495                 return;
496         }
497
498         if (set_nr_and_not_polling(curr))
499                 smp_send_reschedule(cpu);
500         else
501                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
502 }
503
504 void resched_cpu(int cpu)
505 {
506         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
507         unsigned long flags;
508
509         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
510                 return;
511         resched_curr(rq);
512         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
513 }
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
517 /*
518  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
519  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
520  *
521  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
522  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
523  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
524  */
525 int get_nohz_timer_target(void)
526 {
527         int i, cpu = smp_processor_id();
528         struct sched_domain *sd;
529
530         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
531                 return cpu;
532
533         rcu_read_lock();
534         for_each_domain(cpu, sd) {
535                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
536                         if (cpu == i)
537                                 continue;
538
539                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
540                                 cpu = i;
541                                 goto unlock;
542                         }
543                 }
544         }
545
546         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
547                 cpu = housekeeping_any_cpu();
548 unlock:
549         rcu_read_unlock();
550         return cpu;
551 }
552 /*
553  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
554  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
555  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
556  * idle system the next event might even be infinite time into the
557  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
558  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
559  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
560  * wheel for the next timer event.
561  */
562 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
563 {
564         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
565
566         if (cpu == smp_processor_id())
567                 return;
568
569         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
570                 smp_send_reschedule(cpu);
571         else
572                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
573 }
574
575 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
576 {
577         /*
578          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
579          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
580          * If needed we can still optimize that later with an
581          * empty IRQ.
582          */
583         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
584                 if (cpu != smp_processor_id() ||
585                     tick_nohz_tick_stopped())
586                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
587                 return true;
588         }
589
590         return false;
591 }
592
593 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
594 {
595         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
596                 wake_up_idle_cpu(cpu);
597 }
598
599 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
600 {
601         int cpu = smp_processor_id();
602
603         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
604                 return false;
605
606         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
607                 return true;
608
609         /*
610          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
611          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
612          */
613         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
614         return false;
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
625
626 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
627 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
628 {
629         int fifo_nr_running;
630
631         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
632         if (rq->dl.dl_nr_running)
633                 return false;
634
635         /*
636          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
637          * actual RR behaviour.
638          */
639         if (rq->rt.rr_nr_running) {
640                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
641                         return true;
642                 else
643                         return false;
644         }
645
646         /*
647          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
648          * forced preemption between FIFO tasks.
649          */
650         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
651         if (fifo_nr_running)
652                 return true;
653
654         /*
655          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
656          * if there's more than one we need the tick for involuntary
657          * preemption.
658          */
659         if (rq->nr_running > 1)
660                 return false;
661
662         return true;
663 }
664 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
665
666 void sched_avg_update(struct rq *rq)
667 {
668         s64 period = sched_avg_period();
669
670         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
671                 /*
672                  * Inline assembly required to prevent the compiler
673                  * optimising this loop into a divmod call.
674                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
675                  */
676                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
677                 rq->age_stamp += period;
678                 rq->rt_avg /= 2;
679         }
680 }
681
682 #endif /* CONFIG_SMP */
683
684 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
685                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
686 /*
687  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
688  * node and @up when leaving it for the final time.
689  *
690  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
691  */
692 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
693                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
694 {
695         struct task_group *parent, *child;
696         int ret;
697
698         parent = from;
699
700 down:
701         ret = (*down)(parent, data);
702         if (ret)
703                 goto out;
704         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
705                 parent = child;
706                 goto down;
707
708 up:
709                 continue;
710         }
711         ret = (*up)(parent, data);
712         if (ret || parent == from)
713                 goto out;
714
715         child = parent;
716         parent = parent->parent;
717         if (parent)
718                 goto up;
719 out:
720         return ret;
721 }
722
723 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
724 {
725         return 0;
726 }
727 #endif
728
729 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
730 {
731         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
732         struct load_weight *load = &p->se.load;
733
734         /*
735          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
736          */
737         if (idle_policy(p->policy)) {
738                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
739                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
740                 return;
741         }
742
743         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
744         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
745 }
746
747 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
748 {
749         update_rq_clock(rq);
750         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
751                 sched_info_queued(rq, p);
752         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
753 }
754
755 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
756 {
757         update_rq_clock(rq);
758         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
759                 sched_info_dequeued(rq, p);
760         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
761 }
762
763 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         if (task_contributes_to_load(p))
766                 rq->nr_uninterruptible--;
767
768         enqueue_task(rq, p, flags);
769 }
770
771 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
772 {
773         if (task_contributes_to_load(p))
774                 rq->nr_uninterruptible++;
775
776         dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
780 {
781 /*
782  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
783  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
784  */
785 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
786         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
787 #endif
788 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
789         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
790
791         /*
792          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
793          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
794          * {soft,}irq region.
795          *
796          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
797          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
798          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
799          * monotonic.
800          *
801          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
802          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
803          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
804          * atomic ops.
805          */
806         if (irq_delta > delta)
807                 irq_delta = delta;
808
809         rq->prev_irq_time += irq_delta;
810         delta -= irq_delta;
811 #endif
812 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
813         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
814                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
815                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
816
817                 if (unlikely(steal > delta))
818                         steal = delta;
819
820                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
821                 delta -= steal;
822         }
823 #endif
824
825         rq->clock_task += delta;
826
827 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
828         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
829                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
830 #endif
831 }
832
833 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
834 {
835         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
836         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
837
838         if (stop) {
839                 /*
840                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
841                  * userspace knows about and won't get confused about.
842                  *
843                  * Also, it will make PI more or less work without too
844                  * much confusion -- but then, stop work should not
845                  * rely on PI working anyway.
846                  */
847                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
848
849                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
850         }
851
852         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
853
854         if (old_stop) {
855                 /*
856                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
857                  * it can die in pieces.
858                  */
859                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
860         }
861 }
862
863 /*
864  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
865  */
866 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
867 {
868         return p->static_prio;
869 }
870
871 /*
872  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
873  * without taking RT-inheritance into account. Might be
874  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
875  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
876  * estimator recalculates.
877  */
878 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
879 {
880         int prio;
881
882         if (task_has_dl_policy(p))
883                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
884         else if (task_has_rt_policy(p))
885                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
886         else
887                 prio = __normal_prio(p);
888         return prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the current priority, i.e. the priority
893  * taken into account by the scheduler. This value might
894  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
895  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
896  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
897  */
898 static int effective_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         p->normal_prio = normal_prio(p);
901         /*
902          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
903          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
904          * to the normal priority:
905          */
906         if (!rt_prio(p->prio))
907                 return p->normal_prio;
908         return p->prio;
909 }
910
911 /**
912  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
913  * @p: the task in question.
914  *
915  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
916  */
917 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
918 {
919         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
920 }
921
922 /*
923  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
924  * use the balance_callback list if you want balancing.
925  *
926  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
927  * balance_callback().
928  */
929 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
930                                        const struct sched_class *prev_class,
931                                        int oldprio)
932 {
933         if (prev_class != p->sched_class) {
934                 if (prev_class->switched_from)
935                         prev_class->switched_from(rq, p);
936
937                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
938         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
939                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
940 }
941
942 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
943 {
944         const struct sched_class *class;
945
946         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
947                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
948         } else {
949                 for_each_class(class) {
950                         if (class == rq->curr->sched_class)
951                                 break;
952                         if (class == p->sched_class) {
953                                 resched_curr(rq);
954                                 break;
955                         }
956                 }
957         }
958
959         /*
960          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
961          * this case, we can save a useless back to back clock update.
962          */
963         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
964                 rq_clock_skip_update(rq, true);
965 }
966
967 #ifdef CONFIG_SMP
968 /*
969  * This is how migration works:
970  *
971  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
972  *    stop_one_cpu().
973  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
974  *    off the CPU)
975  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
976  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
977  *    it and puts it into the right queue.
978  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
979  *    is done.
980  */
981
982 /*
983  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
984  *
985  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
986  */
987 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
988 {
989         lockdep_assert_held(&rq->lock);
990
991         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
992         dequeue_task(rq, p, 0);
993         set_task_cpu(p, new_cpu);
994         raw_spin_unlock(&rq->lock);
995
996         rq = cpu_rq(new_cpu);
997
998         raw_spin_lock(&rq->lock);
999         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1000         enqueue_task(rq, p, 0);
1001         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1002         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1003
1004         return rq;
1005 }
1006
1007 struct migration_arg {
1008         struct task_struct *task;
1009         int dest_cpu;
1010 };
1011
1012 /*
1013  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1014  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1015  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1016  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1017  *
1018  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1019  * as the task is no longer on this CPU.
1020  */
1021 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1022 {
1023         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1024                 return rq;
1025
1026         /* Affinity changed (again). */
1027         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1028                 return rq;
1029
1030         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1031
1032         return rq;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1037  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1038  * 'pushing' onto another runqueue.
1039  */
1040 static int migration_cpu_stop(void *data)
1041 {
1042         struct migration_arg *arg = data;
1043         struct task_struct *p = arg->task;
1044         struct rq *rq = this_rq();
1045
1046         /*
1047          * The original target cpu might have gone down and we might
1048          * be on another cpu but it doesn't matter.
1049          */
1050         local_irq_disable();
1051         /*
1052          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1053          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1054          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1055          */
1056         sched_ttwu_pending();
1057
1058         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1059         raw_spin_lock(&rq->lock);
1060         /*
1061          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1062          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1063          * we're holding p->pi_lock.
1064          */
1065         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1066                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1067         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1068         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1069
1070         local_irq_enable();
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 /*
1075  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1076  * actually call this function.
1077  */
1078 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1079 {
1080         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1081         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1082 }
1083
1084 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1085 {
1086         struct rq *rq = task_rq(p);
1087         bool queued, running;
1088
1089         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1090
1091         queued = task_on_rq_queued(p);
1092         running = task_current(rq, p);
1093
1094         if (queued) {
1095                 /*
1096                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1097                  * holding rq->lock.
1098                  */
1099                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1100                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1101         }
1102         if (running)
1103                 put_prev_task(rq, p);
1104
1105         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1106
1107         if (running)
1108                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1109         if (queued)
1110                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1115  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1116  * is removed from the allowed bitmask.
1117  *
1118  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1119  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1120  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1121  */
1122 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1123                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1124 {
1125         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1126         unsigned int dest_cpu;
1127         struct rq_flags rf;
1128         struct rq *rq;
1129         int ret = 0;
1130
1131         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1132
1133         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1134                 /*
1135                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1136                  */
1137                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1138         }
1139
1140         /*
1141          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1142          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1143          */
1144         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1145                 ret = -EINVAL;
1146                 goto out;
1147         }
1148
1149         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1150                 goto out;
1151
1152         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1153                 ret = -EINVAL;
1154                 goto out;
1155         }
1156
1157         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1158
1159         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1160                 /*
1161                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1162                  * !active we want to ensure they are strict per-cpu threads.
1163                  */
1164                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1165                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1166                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1167         }
1168
1169         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1170         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1171                 goto out;
1172
1173         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1174         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1175                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1176                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1177                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1178                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1179                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1180                 return 0;
1181         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1182                 /*
1183                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1184                  * afterwards anyway.
1185                  */
1186                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1187                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1188                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1189         }
1190 out:
1191         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1192
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1197 {
1198         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1199 }
1200 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1201
1202 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1203 {
1204 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1205         /*
1206          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1207          * ttwu() will sort out the placement.
1208          */
1209         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1210                         !p->on_rq);
1211
1212         /*
1213          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1214          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1215          * time relying on p->on_rq.
1216          */
1217         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1218                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1219                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1220
1221 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1222         /*
1223          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1224          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1225          *
1226          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1227          * see task_group().
1228          *
1229          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1230          * task_rq_lock().
1231          */
1232         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1233                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1234 #endif
1235 #endif
1236
1237         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1238
1239         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1240                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1241                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1242                 p->se.nr_migrations++;
1243                 perf_event_task_migrate(p);
1244         }
1245
1246         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1247 }
1248
1249 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1250 {
1251         if (task_on_rq_queued(p)) {
1252                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1253
1254                 src_rq = task_rq(p);
1255                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1256
1257                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1258                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1259                 set_task_cpu(p, cpu);
1260                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1261                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1262                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1263         } else {
1264                 /*
1265                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1266                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1267                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1268                  */
1269                 p->wake_cpu = cpu;
1270         }
1271 }
1272
1273 struct migration_swap_arg {
1274         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1275         int src_cpu, dst_cpu;
1276 };
1277
1278 static int migrate_swap_stop(void *data)
1279 {
1280         struct migration_swap_arg *arg = data;
1281         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1282         int ret = -EAGAIN;
1283
1284         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1285                 return -EAGAIN;
1286
1287         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1288         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1289
1290         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1291                         &arg->dst_task->pi_lock);
1292         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1293
1294         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1295                 goto unlock;
1296
1297         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1298                 goto unlock;
1299
1300         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1301                 goto unlock;
1302
1303         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1304                 goto unlock;
1305
1306         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1307         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1308
1309         ret = 0;
1310
1311 unlock:
1312         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1313         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1314         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1315
1316         return ret;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Cross migrate two tasks
1321  */
1322 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1323 {
1324         struct migration_swap_arg arg;
1325         int ret = -EINVAL;
1326
1327         arg = (struct migration_swap_arg){
1328                 .src_task = cur,
1329                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1330                 .dst_task = p,
1331                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1332         };
1333
1334         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1335                 goto out;
1336
1337         /*
1338          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1339          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1340          */
1341         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1342                 goto out;
1343
1344         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1345                 goto out;
1346
1347         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1348                 goto out;
1349
1350         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1351         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1352
1353 out:
1354         return ret;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1359  *
1360  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1361  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1362  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1363  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1364  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1365  * @p has remained unscheduled the whole time.
1366  *
1367  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1368  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1369  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1370  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1371  * waiting to become inactive.
1372  */
1373 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1374 {
1375         int running, queued;
1376         struct rq_flags rf;
1377         unsigned long ncsw;
1378         struct rq *rq;
1379
1380         for (;;) {
1381                 /*
1382                  * We do the initial early heuristics without holding
1383                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1384                  * the runqueue lock when things look like they will
1385                  * work out!
1386                  */
1387                 rq = task_rq(p);
1388
1389                 /*
1390                  * If the task is actively running on another CPU
1391                  * still, just relax and busy-wait without holding
1392                  * any locks.
1393                  *
1394                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1395                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1396                  * But we don't care, since "task_running()" will
1397                  * return false if the runqueue has changed and p
1398                  * is actually now running somewhere else!
1399                  */
1400                 while (task_running(rq, p)) {
1401                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1402                                 return 0;
1403                         cpu_relax();
1404                 }
1405
1406                 /*
1407                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1408                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1409                  * just go back and repeat.
1410                  */
1411                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1412                 trace_sched_wait_task(p);
1413                 running = task_running(rq, p);
1414                 queued = task_on_rq_queued(p);
1415                 ncsw = 0;
1416                 if (!match_state || p->state == match_state)
1417                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1418                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1419
1420                 /*
1421                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1422                  */
1423                 if (unlikely(!ncsw))
1424                         break;
1425
1426                 /*
1427                  * Was it really running after all now that we
1428                  * checked with the proper locks actually held?
1429                  *
1430                  * Oops. Go back and try again..
1431                  */
1432                 if (unlikely(running)) {
1433                         cpu_relax();
1434                         continue;
1435                 }
1436
1437                 /*
1438                  * It's not enough that it's not actively running,
1439                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1440                  * preempted!
1441                  *
1442                  * So if it was still runnable (but just not actively
1443                  * running right now), it's preempted, and we should
1444                  * yield - it could be a while.
1445                  */
1446                 if (unlikely(queued)) {
1447                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1448
1449                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1450                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1451                         continue;
1452                 }
1453
1454                 /*
1455                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1456                  * runnable, which means that it will never become
1457                  * running in the future either. We're all done!
1458                  */
1459                 break;
1460         }
1461
1462         return ncsw;
1463 }
1464
1465 /***
1466  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1467  * @p: the to-be-kicked thread
1468  *
1469  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1470  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1471  *
1472  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1473  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1474  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1475  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1476  * achieved as well.
1477  */
1478 void kick_process(struct task_struct *p)
1479 {
1480         int cpu;
1481
1482         preempt_disable();
1483         cpu = task_cpu(p);
1484         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1485                 smp_send_reschedule(cpu);
1486         preempt_enable();
1487 }
1488 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1489
1490 /*
1491  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1492  *
1493  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1494  *
1495  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1496  *
1497  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1498  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1499  *    cpu isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1500  *    see it.
1501  *
1502  *  - on cpu-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1503  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1504  *    cpu. Existing tasks will remain running there and will be taken
1505  *    off.
1506  *
1507  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1508  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1509  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1510  * to satisfy the above rules.
1511  */
1512 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1513 {
1514         int nid = cpu_to_node(cpu);
1515         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1516         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1517         int dest_cpu;
1518
1519         /*
1520          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1521          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1522          * select the cpu on the other node.
1523          */
1524         if (nid != -1) {
1525                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1526
1527                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1528                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1529                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1530                                 continue;
1531                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1532                                 return dest_cpu;
1533                 }
1534         }
1535
1536         for (;;) {
1537                 /* Any allowed, online CPU? */
1538                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1539                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1540                                 continue;
1541                         goto out;
1542                 }
1543
1544                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1545                 switch (state) {
1546                 case cpuset:
1547                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1548                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1549                                 state = possible;
1550                                 break;
1551                         }
1552                         /* fall-through */
1553                 case possible:
1554                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1555                         state = fail;
1556                         break;
1557
1558                 case fail:
1559                         BUG();
1560                         break;
1561                 }
1562         }
1563
1564 out:
1565         if (state != cpuset) {
1566                 /*
1567                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1568                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1569                  * leave kernel.
1570                  */
1571                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1572                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1573                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1574                 }
1575         }
1576
1577         return dest_cpu;
1578 }
1579
1580 /*
1581  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1582  */
1583 static inline
1584 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1585 {
1586         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1587
1588         if (tsk_nr_cpus_allowed(p) > 1)
1589                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1590         else
1591                 cpu = cpumask_any(tsk_cpus_allowed(p));
1592
1593         /*
1594          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1595          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1596          * cpu.
1597          *
1598          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1599          *
1600          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1601          *   not worry about this generic constraint ]
1602          */
1603         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1604                      !cpu_online(cpu)))
1605                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1606
1607         return cpu;
1608 }
1609
1610 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1611 {
1612         s64 diff = sample - *avg;
1613         *avg += diff >> 3;
1614 }
1615
1616 #else
1617
1618 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1619                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1620 {
1621         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1622 }
1623
1624 #endif /* CONFIG_SMP */
1625
1626 static void
1627 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1628 {
1629 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1630         struct rq *rq = this_rq();
1631
1632 #ifdef CONFIG_SMP
1633         int this_cpu = smp_processor_id();
1634
1635         if (cpu == this_cpu) {
1636                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1637                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1638         } else {
1639                 struct sched_domain *sd;
1640
1641                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1642                 rcu_read_lock();
1643                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1644                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1645                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1646                                 break;
1647                         }
1648                 }
1649                 rcu_read_unlock();
1650         }
1651
1652         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1653                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1654
1655 #endif /* CONFIG_SMP */
1656
1657         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1658         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1659
1660         if (wake_flags & WF_SYNC)
1661                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1662
1663 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1664 }
1665
1666 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1667 {
1668         activate_task(rq, p, en_flags);
1669         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1670
1671         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1672         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1673                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1674 }
1675
1676 /*
1677  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1678  */
1679 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1680                            struct pin_cookie cookie)
1681 {
1682         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1683         p->state = TASK_RUNNING;
1684         trace_sched_wakeup(p);
1685
1686 #ifdef CONFIG_SMP
1687         if (p->sched_class->task_woken) {
1688                 /*
1689                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1690                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1691                  */
1692                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1693                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1694                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
1695         }
1696
1697         if (rq->idle_stamp) {
1698                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1699                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1700
1701                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1702
1703                 if (rq->avg_idle > max)
1704                         rq->avg_idle = max;
1705
1706                 rq->idle_stamp = 0;
1707         }
1708 #endif
1709 }
1710
1711 static void
1712 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1713                  struct pin_cookie cookie)
1714 {
1715         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1716
1717         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1718
1719 #ifdef CONFIG_SMP
1720         if (p->sched_contributes_to_load)
1721                 rq->nr_uninterruptible--;
1722
1723         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1724                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1725 #endif
1726
1727         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1728         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, cookie);
1729 }
1730
1731 /*
1732  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1733  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1734  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1735  * the task is still ->on_rq.
1736  */
1737 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1738 {
1739         struct rq_flags rf;
1740         struct rq *rq;
1741         int ret = 0;
1742
1743         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1744         if (task_on_rq_queued(p)) {
1745                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1746                 update_rq_clock(rq);
1747                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf.cookie);
1748                 ret = 1;
1749         }
1750         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1751
1752         return ret;
1753 }
1754
1755 #ifdef CONFIG_SMP
1756 void sched_ttwu_pending(void)
1757 {
1758         struct rq *rq = this_rq();
1759         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1760         struct pin_cookie cookie;
1761         struct task_struct *p;
1762         unsigned long flags;
1763
1764         if (!llist)
1765                 return;
1766
1767         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1768         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1769
1770         while (llist) {
1771                 int wake_flags = 0;
1772
1773                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1774                 llist = llist_next(llist);
1775
1776                 if (p->sched_remote_wakeup)
1777                         wake_flags = WF_MIGRATED;
1778
1779                 ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, cookie);
1780         }
1781
1782         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1783         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1784 }
1785
1786 void scheduler_ipi(void)
1787 {
1788         /*
1789          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1790          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1791          * this IPI.
1792          */
1793         preempt_fold_need_resched();
1794
1795         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1796                 return;
1797
1798         /*
1799          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1800          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1801          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1802          * we do call them.
1803          *
1804          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1805          * properly.
1806          *
1807          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1808          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1809          * somewhat pessimize the simple resched case.
1810          */
1811         irq_enter();
1812         sched_ttwu_pending();
1813
1814         /*
1815          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1816          */
1817         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1818                 this_rq()->idle_balance = 1;
1819                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1820         }
1821         irq_exit();
1822 }
1823
1824 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1825 {
1826         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1827
1828         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1829
1830         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1831                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1832                         smp_send_reschedule(cpu);
1833                 else
1834                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1835         }
1836 }
1837
1838 void wake_up_if_idle(int cpu)
1839 {
1840         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1841         unsigned long flags;
1842
1843         rcu_read_lock();
1844
1845         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1846                 goto out;
1847
1848         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1849                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1850         } else {
1851                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1852                 if (is_idle_task(rq->curr))
1853                         smp_send_reschedule(cpu);
1854                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1855                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1856         }
1857
1858 out:
1859         rcu_read_unlock();
1860 }
1861
1862 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1863 {
1864         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1865 }
1866 #endif /* CONFIG_SMP */
1867
1868 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1869 {
1870         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1871         struct pin_cookie cookie;
1872
1873 #if defined(CONFIG_SMP)
1874         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1875                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1876                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1877                 return;
1878         }
1879 #endif
1880
1881         raw_spin_lock(&rq->lock);
1882         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1883         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, cookie);
1884         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1885         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1886 }
1887
1888 /*
1889  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1890  *
1891  *  MIGRATION
1892  *
1893  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1894  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1895  * execution on its new cpu [c1].
1896  *
1897  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1898  *
1899  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1900  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1901  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1902  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1903  *
1904  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1905  * Note: we only require RCpc transitivity.
1906  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1907  *
1908  * Example:
1909  *
1910  *   CPU0            CPU1            CPU2
1911  *
1912  *   LOCK rq(0)->lock
1913  *   sched-out X
1914  *   sched-in Y
1915  *   UNLOCK rq(0)->lock
1916  *
1917  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1918  *                                   dequeue X
1919  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1920  *
1921  *                                   LOCK rq(1)->lock
1922  *                                   enqueue X
1923  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1924  *
1925  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1926  *                   sched-out Z
1927  *                   sched-in X
1928  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1929  *
1930  *
1931  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1932  *
1933  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1934  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1935  * chain to provide order. Instead we do:
1936  *
1937  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1938  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1939  *
1940  * Example:
1941  *
1942  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1943  *
1944  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1945  *   dequeue X
1946  *   sched-out X
1947  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1948  *
1949  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1950  *                    X->state = WAKING
1951  *                    set_task_cpu(X,2)
1952  *
1953  *                    LOCK rq(2)->lock
1954  *                    enqueue X
1955  *                    X->state = RUNNING
1956  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1957  *
1958  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1959  *                                          sched-out Z
1960  *                                          sched-in X
1961  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1962  *
1963  *                    UNLOCK X->pi_lock
1964  *   UNLOCK rq(0)->lock
1965  *
1966  *
1967  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1968  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1969  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1970  * its wakeup.
1971  *
1972  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1973  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1974  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1975  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1976  *
1977  */
1978
1979 /**
1980  * try_to_wake_up - wake up a thread
1981  * @p: the thread to be awakened
1982  * @state: the mask of task states that can be woken
1983  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1984  *
1985  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1986  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1987  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1988  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1989  * runnable without the overhead of this.
1990  *
1991  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1992  * or @state didn't match @p's state.
1993  */
1994 static int
1995 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1996 {
1997         unsigned long flags;
1998         int cpu, success = 0;
1999
2000         /*
2001          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2002          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2003          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2004          * set_current_state() the waiting thread does.
2005          */
2006         smp_mb__before_spinlock();
2007         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2008         if (!(p->state & state))
2009                 goto out;
2010
2011         trace_sched_waking(p);
2012
2013         success = 1; /* we're going to change ->state */
2014         cpu = task_cpu(p);
2015
2016         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2017                 goto stat;
2018
2019 #ifdef CONFIG_SMP
2020         /*
2021          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2022          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2023          *
2024          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2025          * from the runqueue.
2026          *
2027          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2028          *      UNLOCK rq->lock
2029          *                      RMB
2030          *      LOCK   rq->lock
2031          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2032          *
2033          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2034          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2035          * task, the second putting it to sleep.
2036          */
2037         smp_rmb();
2038
2039         /*
2040          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2041          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2042          *
2043          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2044          *
2045          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2046          * their previous state and preserve Program Order.
2047          */
2048         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
2049
2050         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2051         p->state = TASK_WAKING;
2052
2053         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2054         if (task_cpu(p) != cpu) {
2055                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2056                 set_task_cpu(p, cpu);
2057         }
2058 #endif /* CONFIG_SMP */
2059
2060         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2061 stat:
2062         if (schedstat_enabled())
2063                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2064 out:
2065         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2066
2067         return success;
2068 }
2069
2070 /**
2071  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2072  * @p: the thread to be awakened
2073  *
2074  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2075  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2076  * the current task.
2077  */
2078 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct pin_cookie cookie)
2079 {
2080         struct rq *rq = task_rq(p);
2081
2082         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2083             WARN_ON_ONCE(p == current))
2084                 return;
2085
2086         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2087
2088         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2089                 /*
2090                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2091                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2092                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2093                  * not yet picked a replacement task.
2094                  */
2095                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2096                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2097                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2098                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2099                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
2100         }
2101
2102         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2103                 goto out;
2104
2105         trace_sched_waking(p);
2106
2107         if (!task_on_rq_queued(p))
2108                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2109
2110         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, cookie);
2111         if (schedstat_enabled())
2112                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2113 out:
2114         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2115 }
2116
2117 /**
2118  * wake_up_process - Wake up a specific process
2119  * @p: The process to be woken up.
2120  *
2121  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2122  * processes.
2123  *
2124  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2125  *
2126  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2127  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2128  */
2129 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2130 {
2131         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2132 }
2133 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2134
2135 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2136 {
2137         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2138 }
2139
2140 /*
2141  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2142  */
2143 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2144 {
2145         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2146
2147         dl_se->dl_runtime = 0;
2148         dl_se->dl_deadline = 0;
2149         dl_se->dl_period = 0;
2150         dl_se->flags = 0;
2151         dl_se->dl_bw = 0;
2152
2153         dl_se->dl_throttled = 0;
2154         dl_se->dl_yielded = 0;
2155 }
2156
2157 /*
2158  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2159  * p is forked by current.
2160  *
2161  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2162  */
2163 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2164 {
2165         p->on_rq                        = 0;
2166
2167         p->se.on_rq                     = 0;
2168         p->se.exec_start                = 0;
2169         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2170         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2171         p->se.nr_migrations             = 0;
2172         p->se.vruntime                  = 0;
2173         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2174
2175 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2176         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2177 #endif
2178
2179 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2180         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2181         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2182 #endif
2183
2184         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2185         init_dl_task_timer(&p->dl);
2186         __dl_clear_params(p);
2187
2188         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2189         p->rt.timeout           = 0;
2190         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2191         p->rt.on_rq             = 0;
2192         p->rt.on_list           = 0;
2193
2194 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2195         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2196 #endif
2197
2198 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2199         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2200                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2201                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2202         }
2203
2204         if (clone_flags & CLONE_VM)
2205                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2206         else
2207                 p->numa_preferred_nid = -1;
2208
2209         p->node_stamp = 0ULL;
2210         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2211         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2212         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2213         p->numa_faults = NULL;
2214         p->last_task_numa_placement = 0;
2215         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2216
2217         p->numa_group = NULL;
2218 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2219 }
2220
2221 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2222
2223 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2224
2225 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2226 {
2227         if (enabled)
2228                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2229         else
2230                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2231 }
2232
2233 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2234 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2235                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2236 {
2237         struct ctl_table t;
2238         int err;
2239         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2240
2241         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2242                 return -EPERM;
2243
2244         t = *table;
2245         t.data = &state;
2246         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2247         if (err < 0)
2248                 return err;
2249         if (write)
2250                 set_numabalancing_state(state);
2251         return err;
2252 }
2253 #endif
2254 #endif
2255
2256 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2257
2258 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2259 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2260
2261 static void set_schedstats(bool enabled)
2262 {
2263         if (enabled)
2264                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2265         else
2266                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2267 }
2268
2269 void force_schedstat_enabled(void)
2270 {
2271         if (!schedstat_enabled()) {
2272                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2273                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2274         }
2275 }
2276
2277 static int __init setup_schedstats(char *str)
2278 {
2279         int ret = 0;
2280         if (!str)
2281                 goto out;
2282
2283         /*
2284          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2285          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2286          * variable so init_schedstats() can do it later.
2287          */
2288         if (!strcmp(str, "enable")) {
2289                 __sched_schedstats = true;
2290                 ret = 1;
2291         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2292                 __sched_schedstats = false;
2293                 ret = 1;
2294         }
2295 out:
2296         if (!ret)
2297                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2298
2299         return ret;
2300 }
2301 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2302
2303 static void __init init_schedstats(void)
2304 {
2305         set_schedstats(__sched_schedstats);
2306 }
2307
2308 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2309 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2310                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2311 {
2312         struct ctl_table t;
2313         int err;
2314         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2315
2316         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2317                 return -EPERM;
2318
2319         t = *table;
2320         t.data = &state;
2321         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2322         if (err < 0)
2323                 return err;
2324         if (write)
2325                 set_schedstats(state);
2326         return err;
2327 }
2328 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2329 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2330 static inline void init_schedstats(void) {}
2331 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2332
2333 /*
2334  * fork()/clone()-time setup:
2335  */
2336 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2337 {
2338         unsigned long flags;
2339         int cpu = get_cpu();
2340
2341         __sched_fork(clone_flags, p);
2342         /*
2343          * We mark the process as running here. This guarantees that
2344          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2345          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2346          */
2347         p->state = TASK_RUNNING;
2348
2349         /*
2350          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2351          */
2352         p->prio = current->normal_prio;
2353
2354         /*
2355          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2356          */
2357         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2358                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2359                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2360                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2361                         p->rt_priority = 0;
2362                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2363                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2364
2365                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2366                 set_load_weight(p);
2367
2368                 /*
2369                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2370                  * fulfilled its duty:
2371                  */
2372                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2373         }
2374
2375         if (dl_prio(p->prio)) {
2376                 put_cpu();
2377                 return -EAGAIN;
2378         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2379                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2380         } else {
2381                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2382         }
2383
2384         if (p->sched_class->task_fork)
2385                 p->sched_class->task_fork(p);
2386
2387         /*
2388          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2389          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2390          * is ran before sched_fork().
2391          *
2392          * Silence PROVE_RCU.
2393          */
2394         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2395         set_task_cpu(p, cpu);
2396         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2397
2398 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2399         if (likely(sched_info_on()))
2400                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2401 #endif
2402 #if defined(CONFIG_SMP)
2403         p->on_cpu = 0;
2404 #endif
2405         init_task_preempt_count(p);
2406 #ifdef CONFIG_SMP
2407         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2408         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2409 #endif
2410
2411         put_cpu();
2412         return 0;
2413 }
2414
2415 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2416 {
2417         if (runtime == RUNTIME_INF)
2418                 return 1ULL << 20;
2419
2420         /*
2421          * Doing this here saves a lot of checks in all
2422          * the calling paths, and returning zero seems
2423          * safe for them anyway.
2424          */
2425         if (period == 0)
2426                 return 0;
2427
2428         return div64_u64(runtime << 20, period);
2429 }
2430
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2433 {
2434         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2435                          "sched RCU must be held");
2436         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2437 }
2438
2439 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2440 {
2441         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2442         int cpus = 0;
2443
2444         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2445                          "sched RCU must be held");
2446         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2447                 cpus++;
2448
2449         return cpus;
2450 }
2451 #else
2452 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2453 {
2454         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2455 }
2456
2457 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2458 {
2459         return 1;
2460 }
2461 #endif
2462
2463 /*
2464  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2465  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2466  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2467  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2468  *
2469  * This function is called while holding p's rq->lock.
2470  *
2471  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2472  * __setparam_dl().
2473  */
2474 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2475                        const struct sched_attr *attr)
2476 {
2477
2478         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2479         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2480         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2481         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2482         int cpus, err = -1;
2483
2484         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2485         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2486                 return 0;
2487
2488         /*
2489          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2490          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2491          * allocated bandwidth of the container.
2492          */
2493         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2494         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2495         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2496             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2497                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2498                 err = 0;
2499         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2500                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2501                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2502                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2503                 err = 0;
2504         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2505                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2506                 err = 0;
2507         }
2508         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2509
2510         return err;
2511 }
2512
2513 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2514
2515 /*
2516  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2517  *
2518  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2519  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2520  * on the runqueue and wakes it.
2521  */
2522 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2523 {
2524         struct rq_flags rf;
2525         struct rq *rq;
2526
2527         /* Initialize new task's runnable average */
2528         init_entity_runnable_average(&p->se);
2529         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2530 #ifdef CONFIG_SMP
2531         /*
2532          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2533          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2534          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2535          */
2536         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2537 #endif
2538         /* Post initialize new task's util average when its cfs_rq is set */
2539         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2540
2541         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2542         activate_task(rq, p, 0);
2543         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2544         trace_sched_wakeup_new(p);
2545         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2546 #ifdef CONFIG_SMP
2547         if (p->sched_class->task_woken) {
2548                 /*
2549                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2550                  * drop it.
2551                  */
2552                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2553                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2554                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2555         }
2556 #endif
2557         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2558 }
2559
2560 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2561
2562 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2563
2564 void preempt_notifier_inc(void)
2565 {
2566         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2567 }
2568 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2569
2570 void preempt_notifier_dec(void)
2571 {
2572         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2573 }
2574 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2575
2576 /**
2577  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2578  * @notifier: notifier struct to register
2579  */
2580 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2581 {
2582         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2583                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2584
2585         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2586 }
2587 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2588
2589 /**
2590  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2591  * @notifier: notifier struct to unregister
2592  *
2593  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2594  */
2595 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2596 {
2597         hlist_del(&notifier->link);
2598 }
2599 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2600
2601 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2602 {
2603         struct preempt_notifier *notifier;
2604
2605         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2606                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2607 }
2608
2609 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2610 {
2611         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2612                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2613 }
2614
2615 static void
2616 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2617                                    struct task_struct *next)
2618 {
2619         struct preempt_notifier *notifier;
2620
2621         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2622                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2623 }
2624
2625 static __always_inline void
2626 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2627                                  struct task_struct *next)
2628 {
2629         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2630                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2631 }
2632
2633 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2634
2635 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2636 {
2637 }
2638
2639 static inline void
2640 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2641                                  struct task_struct *next)
2642 {
2643 }
2644
2645 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2646
2647 /**
2648  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2649  * @rq: the runqueue preparing to switch
2650  * @prev: the current task that is being switched out
2651  * @next: the task we are going to switch to.
2652  *
2653  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2654  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2655  * switch.
2656  *
2657  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2658  * hooks.
2659  */
2660 static inline void
2661 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2662                     struct task_struct *next)
2663 {
2664         sched_info_switch(rq, prev, next);
2665         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2666         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2667         prepare_lock_switch(rq, next);
2668         prepare_arch_switch(next);
2669 }
2670
2671 /**
2672  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2673  * @prev: the thread we just switched away from.
2674  *
2675  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2676  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2677  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2678  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2679  *
2680  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2681  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2682  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2683  * details.)
2684  *
2685  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2686  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2687  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2688  * because prev may have moved to another CPU.
2689  */
2690 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2691         __releases(rq->lock)
2692 {
2693         struct rq *rq = this_rq();
2694         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2695         long prev_state;
2696
2697         /*
2698          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2699          * because it left us after:
2700          *
2701          *      schedule()
2702          *        preempt_disable();                    // 1
2703          *        __schedule()
2704          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2705          *
2706          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2707          */
2708         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2709                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2710                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2711                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2712
2713         rq->prev_mm = NULL;
2714
2715         /*
2716          * A task struct has one reference for the use as "current".
2717          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2718          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2719          * the scheduled task must drop that reference.
2720          *
2721          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2722          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2723          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2724          * transition, resulting in a double drop.
2725          */
2726         prev_state = prev->state;
2727         vtime_task_switch(prev);
2728         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2729         finish_lock_switch(rq, prev);
2730         finish_arch_post_lock_switch();
2731
2732         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2733         if (mm)
2734                 mmdrop(mm);
2735         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2736                 if (prev->sched_class->task_dead)
2737                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2738
2739                 /*
2740                  * Remove function-return probe instances associated with this
2741                  * task and put them back on the free list.
2742                  */
2743                 kprobe_flush_task(prev);
2744                 put_task_struct(prev);
2745         }
2746
2747         tick_nohz_task_switch();
2748         return rq;
2749 }
2750
2751 #ifdef CONFIG_SMP
2752
2753 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2754 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2755 {
2756         struct callback_head *head, *next;
2757         void (*func)(struct rq *rq);
2758         unsigned long flags;
2759
2760         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2761         head = rq->balance_callback;
2762         rq->balance_callback = NULL;
2763         while (head) {
2764                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2765                 next = head->next;
2766                 head->next = NULL;
2767                 head = next;
2768
2769                 func(rq);
2770         }
2771         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2772 }
2773
2774 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2775 {
2776         if (unlikely(rq->balance_callback))
2777                 __balance_callback(rq);
2778 }
2779
2780 #else
2781
2782 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2783 {
2784 }
2785
2786 #endif
2787
2788 /**
2789  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2790  * @prev: the thread we just switched away from.
2791  */
2792 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2793         __releases(rq->lock)
2794 {
2795         struct rq *rq;
2796
2797         /*
2798          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2799          * finish_task_switch() for details.
2800          *
2801          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2802          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2803          * PREEMPT_COUNT kernels).
2804          */
2805
2806         rq = finish_task_switch(prev);
2807         balance_callback(rq);
2808         preempt_enable();
2809
2810         if (current->set_child_tid)
2811                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2812 }
2813
2814 /*
2815  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2816  */
2817 static __always_inline struct rq *
2818 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2819                struct task_struct *next, struct pin_cookie cookie)
2820 {
2821         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2822
2823         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2824
2825         mm = next->mm;
2826         oldmm = prev->active_mm;
2827         /*
2828          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2829          * combine the page table reload and the switch backend into
2830          * one hypercall.
2831          */
2832         arch_start_context_switch(prev);
2833
2834         if (!mm) {
2835                 next->active_mm = oldmm;
2836                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2837                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2838         } else
2839                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2840
2841         if (!prev->mm) {
2842                 prev->active_mm = NULL;
2843                 rq->prev_mm = oldmm;
2844         }
2845         /*
2846          * Since the runqueue lock will be released by the next
2847          * task (which is an invalid locking op but in the case
2848          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2849          * do an early lockdep release here:
2850          */
2851         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2852         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2853
2854         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2855         switch_to(prev, next, prev);
2856         barrier();
2857
2858         return finish_task_switch(prev);
2859 }
2860
2861 /*
2862  * nr_running and nr_context_switches:
2863  *
2864  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2865  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2866  */
2867 unsigned long nr_running(void)
2868 {
2869         unsigned long i, sum = 0;
2870
2871         for_each_online_cpu(i)
2872                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2873
2874         return sum;
2875 }
2876
2877 /*
2878  * Check if only the current task is running on the cpu.
2879  *
2880  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2881  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2882  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2883  *
2884  * - from a non-preemptable section (of course)
2885  *
2886  * - from a thread that is bound to a single CPU
2887  *
2888  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2889  */
2890 bool single_task_running(void)
2891 {
2892         return raw_rq()->nr_running == 1;
2893 }
2894 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2895
2896 unsigned long long nr_context_switches(void)
2897 {
2898         int i;
2899         unsigned long long sum = 0;
2900
2901         for_each_possible_cpu(i)
2902                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2903
2904         return sum;
2905 }
2906
2907 unsigned long nr_iowait(void)
2908 {
2909         unsigned long i, sum = 0;
2910
2911         for_each_possible_cpu(i)
2912                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2913
2914         return sum;
2915 }
2916
2917 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2918 {
2919         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2920         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2921 }
2922
2923 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2924 {
2925         struct rq *rq = this_rq();
2926         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2927         *load = rq->load.weight;
2928 }
2929
2930 #ifdef CONFIG_SMP
2931
2932 /*
2933  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2934  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2935  */
2936 void sched_exec(void)
2937 {
2938         struct task_struct *p = current;
2939         unsigned long flags;
2940         int dest_cpu;
2941
2942         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2943         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2944         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2945                 goto unlock;
2946
2947         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2948                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2949
2950                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2951                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2952                 return;
2953         }
2954 unlock:
2955         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2956 }
2957
2958 #endif
2959
2960 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2961 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2962
2963 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2964 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2965
2966 /*
2967  * Return accounted runtime for the task.
2968  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2969  * pending runtime that have not been accounted yet.
2970  */
2971 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2972 {
2973         struct rq_flags rf;
2974         struct rq *rq;
2975         u64 ns;
2976
2977 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2978         /*
2979          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2980          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2981          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2982          *
2983          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2984          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2985          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2986          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2987          * been accounted, so we're correct here as well.
2988          */
2989         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2990                 return p->se.sum_exec_runtime;
2991 #endif
2992
2993         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2994         /*
2995          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2996          * project cycles that may never be accounted to this
2997          * thread, breaking clock_gettime().
2998          */
2999         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3000                 update_rq_clock(rq);
3001                 p->sched_class->update_curr(rq);
3002         }
3003         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3004         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3005
3006         return ns;
3007 }
3008
3009 /*
3010  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3011  * We call it with interrupts disabled.
3012  */
3013 void scheduler_tick(void)
3014 {
3015         int cpu = smp_processor_id();
3016         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3017         struct task_struct *curr = rq->curr;
3018
3019         sched_clock_tick();
3020
3021         raw_spin_lock(&rq->lock);
3022         update_rq_clock(rq);
3023         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3024         cpu_load_update_active(rq);
3025         calc_global_load_tick(rq);
3026         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3027
3028         perf_event_task_tick();
3029
3030 #ifdef CONFIG_SMP
3031         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3032         trigger_load_balance(rq);
3033 #endif
3034         rq_last_tick_reset(rq);
3035 }
3036
3037 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3038 /**
3039  * scheduler_tick_max_deferment
3040  *
3041  * Keep at least one tick per second when a single
3042  * active task is running because the scheduler doesn't
3043  * yet completely support full dynticks environment.
3044  *
3045  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3046  * balancing, etc... continue to move forward, even
3047  * with a very low granularity.
3048  *
3049  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3050  */
3051 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3052 {
3053         struct rq *rq = this_rq();
3054         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3055
3056         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3057
3058         if (time_before_eq(next, now))
3059                 return 0;
3060
3061         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3062 }
3063 #endif
3064
3065 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3066                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3067 /*
3068  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3069  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3070  */
3071 static inline void preempt_latency_start(int val)
3072 {
3073         if (preempt_count() == val) {
3074                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3075 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3076                 current->preempt_disable_ip = ip;
3077 #endif
3078                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3079         }
3080 }
3081
3082 void preempt_count_add(int val)
3083 {
3084 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3085         /*
3086          * Underflow?
3087          */
3088         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3089                 return;
3090 #endif
3091         __preempt_count_add(val);
3092 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3093         /*
3094          * Spinlock count overflowing soon?
3095          */
3096         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3097                                 PREEMPT_MASK - 10);
3098 #endif
3099         preempt_latency_start(val);
3100 }
3101 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3102 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3103
3104 /*
3105  * If the value passed in equals to the current preempt count
3106  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3107  */
3108 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3109 {
3110         if (preempt_count() == val)
3111                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3112 }
3113
3114 void preempt_count_sub(int val)
3115 {
3116 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3117         /*
3118          * Underflow?
3119          */
3120         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3121                 return;
3122         /*
3123          * Is the spinlock portion underflowing?
3124          */
3125         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3126                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3127                 return;
3128 #endif
3129
3130         preempt_latency_stop(val);
3131         __preempt_count_sub(val);
3132 }
3133 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3134 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3135
3136 #else
3137 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3138 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3139 #endif
3140
3141 /*
3142  * Print scheduling while atomic bug:
3143  */
3144 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3145 {
3146         if (oops_in_progress)
3147                 return;
3148
3149         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3150                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3151
3152         debug_show_held_locks(prev);
3153         print_modules();
3154         if (irqs_disabled())
3155                 print_irqtrace_events(prev);
3156 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3157         if (in_atomic_preempt_off()) {
3158                 pr_err("Preemption disabled at:");
3159                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3160                 pr_cont("\n");
3161         }
3162 #endif
3163         dump_stack();
3164         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3165 }
3166
3167 /*
3168  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3169  */
3170 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3171 {
3172 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3173         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3174                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3175 #endif
3176
3177         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3178                 __schedule_bug(prev);
3179                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3180         }
3181         rcu_sleep_check();
3182
3183         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3184
3185         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3186 }
3187
3188 /*
3189  * Pick up the highest-prio task:
3190  */
3191 static inline struct task_struct *
3192 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct pin_cookie cookie)
3193 {
3194         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3195         struct task_struct *p;
3196
3197         /*
3198          * Optimization: we know that if all tasks are in
3199          * the fair class we can call that function directly:
3200          */
3201         if (likely(prev->sched_class == class &&
3202                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3203                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3204                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3205                         goto again;
3206
3207                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3208                 if (unlikely(!p))
3209                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3210
3211                 return p;
3212         }
3213
3214 again:
3215         for_each_class(class) {
3216                 p = class->pick_next_task(rq, prev, cookie);
3217                 if (p) {
3218                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3219                                 goto again;
3220                         return p;
3221                 }
3222         }
3223
3224         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3225 }
3226
3227 /*
3228  * __schedule() is the main scheduler function.
3229  *
3230  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3231  *
3232  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3233  *
3234  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3235  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3236  *
3237  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3238  *      interrupt handler scheduler_tick().
3239  *
3240  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3241  *      task to the run-queue and that's it.
3242  *
3243  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3244  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3245  *      called on the nearest possible occasion:
3246  *
3247  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3248  *
3249  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3250  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3251  *           spin_unlock()!)
3252  *
3253  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3254  *           preemptible context
3255  *
3256  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3257  *         then at the next:
3258  *
3259  *          - cond_resched() call
3260  *          - explicit schedule() call
3261  *          - return from syscall or exception to user-space
3262  *          - return from interrupt-handler to user-space
3263  *
3264  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3265  */
3266 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3267 {
3268         struct task_struct *prev, *next;
3269         unsigned long *switch_count;
3270         struct pin_cookie cookie;
3271         struct rq *rq;
3272         int cpu;
3273
3274         cpu = smp_processor_id();
3275         rq = cpu_rq(cpu);
3276         prev = rq->curr;
3277
3278         /*
3279          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3280          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3281          * inconsistent (higher) preempt count.
3282          *
3283          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3284          * about this.
3285          */
3286         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3287                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3288
3289         schedule_debug(prev);
3290
3291         if (sched_feat(HRTICK))
3292                 hrtick_clear(rq);
3293
3294         local_irq_disable();
3295         rcu_note_context_switch();
3296
3297         /*
3298          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3299          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3300          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3301          */
3302         smp_mb__before_spinlock();
3303         raw_spin_lock(&rq->lock);
3304         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3305
3306         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3307
3308         switch_count = &prev->nivcsw;
3309         if (!preempt && prev->state) {
3310                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3311                         prev->state = TASK_RUNNING;
3312                 } else {
3313                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3314                         prev->on_rq = 0;
3315
3316                         /*
3317                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3318                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3319                          * concurrency.
3320                          */
3321                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3322                                 struct task_struct *to_wakeup;
3323
3324                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3325                                 if (to_wakeup)
3326                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, cookie);
3327                         }
3328                 }
3329                 switch_count = &prev->nvcsw;
3330         }
3331
3332         if (task_on_rq_queued(prev))
3333                 update_rq_clock(rq);
3334
3335         next = pick_next_task(rq, prev, cookie);
3336         clear_tsk_need_resched(prev);
3337         clear_preempt_need_resched();
3338         rq->clock_skip_update = 0;
3339
3340         if (likely(prev != next)) {
3341                 rq->nr_switches++;
3342                 rq->curr = next;
3343                 ++*switch_count;
3344
3345                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3346                 rq = context_switch(rq, prev, next, cookie); /* unlocks the rq */
3347         } else {
3348                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
3349                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3350         }
3351
3352         balance_callback(rq);
3353 }
3354 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__schedule); /* switch_to() */
3355
3356 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3357 {
3358         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3359                 return;
3360         /*
3361          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3362          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3363          */
3364         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3365                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3366 }
3367
3368 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3369 {
3370         struct task_struct *tsk = current;
3371
3372         sched_submit_work(tsk);
3373         do {
3374                 preempt_disable();
3375                 __schedule(false);
3376                 sched_preempt_enable_no_resched();
3377         } while (need_resched());
3378 }
3379 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3380
3381 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3382 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3383 {
3384         /*
3385          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3386          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3387          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3388          * we find a better solution.
3389          *
3390          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3391          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3392          * too frequently to make sense yet.
3393          */
3394         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3395         schedule();
3396         exception_exit(prev_state);
3397 }
3398 #endif
3399
3400 /**
3401  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3402  *
3403  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3404  */
3405 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3406 {
3407         sched_preempt_enable_no_resched();
3408         schedule();
3409         preempt_disable();
3410 }
3411
3412 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3413 {
3414         do {
3415                 /*
3416                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3417                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3418                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3419                  * by the function tracer will call this function again and
3420                  * cause infinite recursion.
3421                  *
3422                  * Preemption must be disabled here before the function
3423                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3424                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3425                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3426                  * which can also be traced by the function tracer.
3427                  */
3428                 preempt_disable_notrace();
3429                 preempt_latency_start(1);
3430                 __schedule(true);
3431                 preempt_latency_stop(1);
3432                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3433
3434                 /*
3435                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3436                  * between schedule and now.
3437                  */
3438         } while (need_resched());
3439 }
3440
3441 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3442 /*
3443  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3444  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3445  * occur there and call schedule directly.
3446  */
3447 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3448 {
3449         /*
3450          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3451          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3452          */
3453         if (likely(!preemptible()))
3454                 return;
3455
3456         preempt_schedule_common();
3457 }
3458 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3459 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3460
3461 /**
3462  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3463  *
3464  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3465  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3466  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3467  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3468  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3469  * to be called when the system is still in usermode.
3470  *
3471  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3472  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3473  * calling the scheduler.
3474  */
3475 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3476 {
3477         enum ctx_state prev_ctx;
3478
3479         if (likely(!preemptible()))
3480                 return;
3481
3482         do {
3483                 /*
3484                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3485                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3486                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3487                  * by the function tracer will call this function again and
3488                  * cause infinite recursion.
3489                  *
3490                  * Preemption must be disabled here before the function
3491                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3492                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3493                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3494                  * which can also be traced by the function tracer.
3495                  */
3496                 preempt_disable_notrace();
3497                 preempt_latency_start(1);
3498                 /*
3499                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3500                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3501                  * an infinite recursion.
3502                  */
3503                 prev_ctx = exception_enter();
3504                 __schedule(true);
3505                 exception_exit(prev_ctx);
3506
3507                 preempt_latency_stop(1);
3508                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3509         } while (need_resched());
3510 }
3511 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3512
3513 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3514
3515 /*
3516  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3517  * off of irq context.
3518  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3519  * protect us against recursive calling from irq.
3520  */
3521 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3522 {
3523         enum ctx_state prev_state;
3524
3525         /* Catch callers which need to be fixed */
3526         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3527
3528         prev_state = exception_enter();
3529
3530         do {
3531                 preempt_disable();
3532                 local_irq_enable();
3533                 __schedule(true);
3534                 local_irq_disable();
3535                 sched_preempt_enable_no_resched();
3536         } while (need_resched());
3537
3538         exception_exit(prev_state);
3539 }
3540
3541 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3542                           void *key)
3543 {
3544         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3545 }
3546 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3547
3548 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3549
3550 /*
3551  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3552  * @p: task
3553  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3554  *
3555  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3556  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3557  *
3558  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3559  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3560  */
3561 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3562 {
3563         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3564         const struct sched_class *prev_class;
3565         struct rq_flags rf;
3566         struct rq *rq;
3567
3568         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3569
3570         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3571
3572         /*
3573          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3574          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3575          *
3576          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3577          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3578          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3579          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3580          * with interrupts disabled and will complete the lock
3581          * protected section without being interrupted. So there is no
3582          * real need to boost.
3583          */
3584         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3585                 WARN_ON(p != rq->curr);
3586                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3587                 goto out_unlock;
3588         }
3589
3590         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3591         oldprio = p->prio;
3592
3593         if (oldprio == prio)
3594                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3595
3596         prev_class = p->sched_class;
3597         queued = task_on_rq_queued(p);
3598         running = task_current(rq, p);
3599         if (queued)
3600                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3601         if (running)
3602                 put_prev_task(rq, p);
3603
3604         /*
3605          * Boosting condition are:
3606          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3607          *      --> -dl task blocks on mutex A
3608          *
3609          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3610          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3611          *          running task
3612          */
3613         if (dl_prio(prio)) {
3614                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3615                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3616                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3617                         p->dl.dl_boosted = 1;
3618                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3619                 } else
3620                         p->dl.dl_boosted = 0;
3621                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3622         } else if (rt_prio(prio)) {
3623                 if (dl_prio(oldprio))
3624                         p->dl.dl_boosted = 0;
3625                 if (oldprio < prio)
3626                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3627                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3628         } else {
3629                 if (dl_prio(oldprio))
3630                         p->dl.dl_boosted = 0;
3631                 if (rt_prio(oldprio))
3632                         p->rt.timeout = 0;
3633                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3634         }
3635
3636         p->prio = prio;
3637
3638         if (running)
3639                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3640         if (queued)
3641                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3642
3643         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3644 out_unlock:
3645         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3646         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3647
3648         balance_callback(rq);
3649         preempt_enable();
3650 }
3651 #endif
3652
3653 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3654 {
3655         int old_prio, delta, queued;
3656         struct rq_flags rf;
3657         struct rq *rq;
3658
3659         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3660                 return;
3661         /*
3662          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3663          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3664          */
3665         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3666         /*
3667          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3668          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3669          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3670          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3671          */
3672         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3673                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3674                 goto out_unlock;
3675         }
3676         queued = task_on_rq_queued(p);
3677         if (queued)
3678                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3679
3680         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3681         set_load_weight(p);
3682         old_prio = p->prio;
3683         p->prio = effective_prio(p);
3684         delta = p->prio - old_prio;
3685
3686         if (queued) {
3687                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3688                 /*
3689                  * If the task increased its priority or is running and
3690                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3691                  */
3692                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3693                         resched_curr(rq);
3694         }
3695 out_unlock:
3696         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3697 }
3698 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3699
3700 /*
3701  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3702  * @p: task
3703  * @nice: nice value
3704  */
3705 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3706 {
3707         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3708         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3709
3710         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3711                 capable(CAP_SYS_NICE));
3712 }
3713
3714 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3715
3716 /*
3717  * sys_nice - change the priority of the current process.
3718  * @increment: priority increment
3719  *
3720  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3721  * does similar things.
3722  */
3723 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3724 {
3725         long nice, retval;
3726
3727         /*
3728          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3729          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3730          * and we have a single winner.
3731          */
3732         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3733         nice = task_nice(current) + increment;
3734
3735         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3736         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3737                 return -EPERM;
3738
3739         retval = security_task_setnice(current, nice);
3740         if (retval)
3741                 return retval;
3742
3743         set_user_nice(current, nice);
3744         return 0;
3745 }
3746
3747 #endif
3748
3749 /**
3750  * task_prio - return the priority value of a given task.
3751  * @p: the task in question.
3752  *
3753  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3754  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3755  * around 0, value goes from -16 to +15.
3756  */
3757 int task_prio(const struct task_struct *p)
3758 {
3759         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3760 }
3761
3762 /**
3763  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3764  * @cpu: the processor in question.
3765  *
3766  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3767  */
3768 int idle_cpu(int cpu)
3769 {
3770         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3771
3772         if (rq->curr != rq->idle)
3773                 return 0;
3774
3775         if (rq->nr_running)
3776                 return 0;
3777
3778 #ifdef CONFIG_SMP
3779         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3780                 return 0;
3781 #endif
3782
3783         return 1;
3784 }
3785
3786 /**
3787  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3788  * @cpu: the processor in question.
3789  *
3790  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3791  */
3792 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3793 {
3794         return cpu_rq(cpu)->idle;
3795 }
3796
3797 /**
3798  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3799  * @pid: the pid in question.
3800  *
3801  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3802  */
3803 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3804 {
3805         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3806 }
3807
3808 /*
3809  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3810  * SCHED_DEADLINE task.
3811  *
3812  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3813  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3814  * for the first time with its new policy.
3815  */
3816 static void
3817 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3818 {
3819         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3820
3821         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3822         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3823         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3824         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3825         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3826
3827         /*
3828          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3829          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3830          *
3831          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3832          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3833          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3834          * amount.
3835          *
3836          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3837          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3838          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3839          * before the current scheduling deadline.
3840          *
3841          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3842          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3843          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3844          * consume more than promised.
3845          */
3846 }
3847
3848 /*
3849  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3850  * it calls know not to change it.
3851  */
3852 #define SETPARAM_POLICY -1
3853
3854 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3855                 const struct sched_attr *attr)
3856 {
3857         int policy = attr->sched_policy;
3858
3859         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3860                 policy = p->policy;
3861
3862         p->policy = policy;
3863
3864         if (dl_policy(policy))
3865                 __setparam_dl(p, attr);
3866         else if (fair_policy(policy))
3867                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3868
3869         /*
3870          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3871          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3872          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3873          */
3874         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3875         p->normal_prio = normal_prio(p);
3876         set_load_weight(p);
3877 }
3878
3879 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3880 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3881                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3882 {
3883         __setscheduler_params(p, attr);
3884
3885         /*
3886          * Keep a potential priority boosting if called from
3887          * sched_setscheduler().
3888          */
3889         if (keep_boost)
3890                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3891         else
3892                 p->prio = normal_prio(p);
3893
3894         if (dl_prio(p->prio))
3895                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3896         else if (rt_prio(p->prio))
3897                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3898         else
3899                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3900 }
3901
3902 static void
3903 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3904 {
3905         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3906
3907         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3908         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3909         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3910         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3911         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3912 }
3913
3914 /*
3915  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3916  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3917  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3918  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3919  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3920  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3921  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3922  * sched_period, as the latter can be zero).
3923  */
3924 static bool
3925 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3926 {
3927         /* deadline != 0 */
3928         if (attr->sched_deadline == 0)
3929                 return false;
3930
3931         /*
3932          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3933          * that big.
3934          */
3935         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3936                 return false;
3937
3938         /*
3939          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3940          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3941          */
3942         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3943             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3944                 return false;
3945
3946         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3947         if ((attr->sched_period != 0 &&
3948              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3949             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3950                 return false;
3951
3952         return true;
3953 }
3954
3955 /*
3956  * check the target process has a UID that matches the current process's
3957  */
3958 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3959 {
3960         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3961         bool match;
3962
3963         rcu_read_lock();
3964         pcred = __task_cred(p);
3965         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3966                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3967         rcu_read_unlock();
3968         return match;
3969 }
3970
3971 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3972                 const struct sched_attr *attr)
3973 {
3974         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3975
3976         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3977                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3978                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3979                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3980                 return true;
3981
3982         return false;
3983 }
3984
3985 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3986                                 const struct sched_attr *attr,
3987                                 bool user, bool pi)
3988 {
3989         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3990                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3991         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3992         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3993         const struct sched_class *prev_class;
3994         struct rq_flags rf;
3995         int reset_on_fork;
3996         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3997         struct rq *rq;
3998
3999         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4000         BUG_ON(in_interrupt());
4001 recheck:
4002         /* double check policy once rq lock held */
4003         if (policy < 0) {
4004                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4005                 policy = oldpolicy = p->policy;
4006         } else {
4007                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4008
4009                 if (!valid_policy(policy))
4010                         return -EINVAL;
4011         }
4012
4013         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
4014                 return -EINVAL;
4015
4016         /*
4017          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4018          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4019          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4020          */
4021         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4022             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4023                 return -EINVAL;
4024         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4025             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4026                 return -EINVAL;
4027
4028         /*
4029          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4030          */
4031         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4032                 if (fair_policy(policy)) {
4033                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4034                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4035                                 return -EPERM;
4036                 }
4037
4038                 if (rt_policy(policy)) {
4039                         unsigned long rlim_rtprio =
4040                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4041
4042                         /* can't set/change the rt policy */
4043                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4044                                 return -EPERM;
4045
4046                         /* can't increase priority */
4047                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4048                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4049                                 return -EPERM;
4050                 }
4051
4052                  /*
4053                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4054                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4055                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4056                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4057                   */
4058                 if (dl_policy(policy))
4059                         return -EPERM;
4060
4061                 /*
4062                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4063                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4064                  */
4065                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4066                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4067                                 return -EPERM;
4068                 }
4069
4070                 /* can't change other user's priorities */
4071                 if (!check_same_owner(p))
4072                         return -EPERM;
4073
4074                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4075                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4076                         return -EPERM;
4077         }
4078
4079         if (user) {
4080                 retval = security_task_setscheduler(p);
4081                 if (retval)
4082                         return retval;
4083         }
4084
4085         /*
4086          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4087          * changing the priority of the task:
4088          *
4089          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4090          * runqueue lock must be held.
4091          */
4092         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4093
4094         /*
4095          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4096          */
4097         if (p == rq->stop) {
4098                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4099                 return -EINVAL;
4100         }
4101
4102         /*
4103          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4104          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4105          */
4106         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4107                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4108                         goto change;
4109                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4110                         goto change;
4111                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4112                         goto change;
4113
4114                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4115                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4116                 return 0;
4117         }
4118 change:
4119
4120         if (user) {
4121 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4122                 /*
4123                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4124                  * assigned.
4125                  */
4126                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4127                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4128                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4129                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4130                         return -EPERM;
4131                 }
4132 #endif
4133 #ifdef CONFIG_SMP
4134                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4135                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4136
4137                         /*
4138                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4139                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4140                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4141                          */
4142                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4143                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4144                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4145                                 return -EPERM;
4146                         }
4147                 }
4148 #endif
4149         }
4150
4151         /* recheck policy now with rq lock held */
4152         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4153                 policy = oldpolicy = -1;
4154                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4155                 goto recheck;
4156         }
4157
4158         /*
4159          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4160          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4161          * is available.
4162          */
4163         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4164                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4165                 return -EBUSY;
4166         }
4167
4168         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4169         oldprio = p->prio;
4170
4171         if (pi) {
4172                 /*
4173                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4174                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4175                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4176                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4177                  * itself.
4178                  */
4179                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4180                 if (new_effective_prio == oldprio)
4181                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4182         }
4183
4184         queued = task_on_rq_queued(p);
4185         running = task_current(rq, p);
4186         if (queued)
4187                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4188         if (running)
4189                 put_prev_task(rq, p);
4190
4191         prev_class = p->sched_class;
4192         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4193
4194         if (running)
4195                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4196         if (queued) {
4197                 /*
4198                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4199                  * increased (user space view).
4200                  */
4201                 if (oldprio < p->prio)
4202                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4203
4204                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4205         }
4206
4207         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4208         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4209         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4210
4211         if (pi)
4212                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4213
4214         /*
4215          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4216          */
4217         balance_callback(rq);
4218         preempt_enable();
4219
4220         return 0;
4221 }
4222
4223 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4224                                const struct sched_param *param, bool check)
4225 {
4226         struct sched_attr attr = {
4227                 .sched_policy   = policy,
4228                 .sched_priority = param->sched_priority,
4229                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4230         };
4231
4232         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4233         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4234                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4235                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4236                 attr.sched_policy = policy;
4237         }
4238
4239         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4240 }
4241 /**
4242  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4243  * @p: the task in question.
4244  * @policy: new policy.
4245  * @param: structure containing the new RT priority.
4246  *
4247  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4248  *
4249  * NOTE that the task may be already dead.
4250  */
4251 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4252                        const struct sched_param *param)
4253 {
4254         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4255 }
4256 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4257
4258 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4259 {
4260         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4261 }
4262 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4263
4264 /**
4265  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4266  * @p: the task in question.
4267  * @policy: new policy.
4268  * @param: structure containing the new RT priority.
4269  *
4270  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4271  * current context has permission.  For example, this is needed in
4272  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4273  * but our caller might not have that capability.
4274  *
4275  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4276  */
4277 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4278                                const struct sched_param *param)
4279 {
4280         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4281 }
4282 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4283
4284 static int
4285 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4286 {
4287         struct sched_param lparam;
4288         struct task_struct *p;
4289         int retval;
4290
4291         if (!param || pid < 0)
4292                 return -EINVAL;
4293         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4294                 return -EFAULT;
4295
4296         rcu_read_lock();
4297         retval = -ESRCH;
4298         p = find_process_by_pid(pid);
4299         if (p != NULL)
4300                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4301         rcu_read_unlock();
4302
4303         return retval;
4304 }
4305
4306 /*
4307  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4308  */
4309 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4310                            struct sched_attr *attr)
4311 {
4312         u32 size;
4313         int ret;
4314
4315         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4316                 return -EFAULT;
4317
4318         /*
4319          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4320          */
4321         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4322
4323         ret = get_user(size, &uattr->size);
4324         if (ret)
4325                 return ret;
4326
4327         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4328                 goto err_size;
4329
4330         if (!size)              /* abi compat */
4331                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4332
4333         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4334                 goto err_size;
4335
4336         /*
4337          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4338          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4339          * user-space does not rely on any kernel feature
4340          * extensions we dont know about yet.
4341          */
4342         if (size > sizeof(*attr)) {
4343                 unsigned char __user *addr;
4344                 unsigned char __user *end;
4345                 unsigned char val;
4346
4347                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4348                 end  = (void __user *)uattr + size;
4349
4350                 for (; addr < end; addr++) {
4351                         ret = get_user(val, addr);
4352                         if (ret)
4353                                 return ret;
4354                         if (val)
4355                                 goto err_size;
4356                 }
4357                 size = sizeof(*attr);
4358         }
4359
4360         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4361         if (ret)
4362                 return -EFAULT;
4363
4364         /*
4365          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4366          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4367          */
4368         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4369
4370         return 0;
4371
4372 err_size:
4373         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4374         return -E2BIG;
4375 }
4376
4377 /**
4378  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4379  * @pid: the pid in question.
4380  * @policy: new policy.
4381  * @param: structure containing the new RT priority.
4382  *
4383  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4384  */
4385 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4386                 struct sched_param __user *, param)
4387 {
4388         /* negative values for policy are not valid */
4389         if (policy < 0)
4390                 return -EINVAL;
4391
4392         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4393 }
4394
4395 /**
4396  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4397  * @pid: the pid in question.
4398  * @param: structure containing the new RT priority.
4399  *
4400  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4401  */
4402 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4403 {
4404         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4405 }
4406
4407 /**
4408  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4409  * @pid: the pid in question.
4410  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4411  * @flags: for future extension.
4412  */
4413 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4414                                unsigned int, flags)
4415 {
4416         struct sched_attr attr;
4417         struct task_struct *p;
4418         int retval;
4419
4420         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4421                 return -EINVAL;
4422
4423         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4424         if (retval)
4425                 return retval;
4426
4427         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4428                 return -EINVAL;
4429
4430         rcu_read_lock();
4431         retval = -ESRCH;
4432         p = find_process_by_pid(pid);
4433         if (p != NULL)
4434                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4435         rcu_read_unlock();
4436
4437         return retval;
4438 }
4439
4440 /**
4441  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4442  * @pid: the pid in question.
4443  *
4444  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4445  * code.
4446  */
4447 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4448 {
4449         struct task_struct *p;
4450         int retval;
4451
4452         if (pid < 0)
4453                 return -EINVAL;
4454
4455         retval = -ESRCH;
4456         rcu_read_lock();
4457         p = find_process_by_pid(pid);
4458         if (p) {
4459                 retval = security_task_getscheduler(p);
4460                 if (!retval)
4461                         retval = p->policy
4462                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4463         }
4464         rcu_read_unlock();
4465         return retval;
4466 }
4467
4468 /**
4469  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4470  * @pid: the pid in question.
4471  * @param: structure containing the RT priority.
4472  *
4473  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4474  * code.
4475  */
4476 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4477 {
4478         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4479         struct task_struct *p;
4480         int retval;
4481
4482         if (!param || pid < 0)
4483                 return -EINVAL;
4484
4485         rcu_read_lock();
4486         p = find_process_by_pid(pid);
4487         retval = -ESRCH;
4488         if (!p)
4489                 goto out_unlock;
4490
4491         retval = security_task_getscheduler(p);
4492         if (retval)
4493                 goto out_unlock;
4494
4495         if (task_has_rt_policy(p))
4496                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4497         rcu_read_unlock();
4498
4499         /*
4500          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4501          */
4502         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4503
4504         return retval;
4505
4506 out_unlock:
4507         rcu_read_unlock();
4508         return retval;
4509 }
4510
4511 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4512                            struct sched_attr *attr,
4513                            unsigned int usize)
4514 {
4515         int ret;
4516
4517         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4518                 return -EFAULT;
4519
4520         /*
4521          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4522          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4523          * user-space does not get uncomplete information.
4524          */
4525         if (usize < sizeof(*attr)) {
4526                 unsigned char *addr;
4527                 unsigned char *end;
4528
4529                 addr = (void *)attr + usize;
4530                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4531
4532                 for (; addr < end; addr++) {
4533                         if (*addr)
4534                                 return -EFBIG;
4535                 }
4536
4537                 attr->size = usize;
4538         }
4539
4540         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4541         if (ret)
4542                 return -EFAULT;
4543
4544         return 0;
4545 }
4546
4547 /**
4548  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4549  * @pid: the pid in question.
4550  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4551  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4552  * @flags: for future extension.
4553  */
4554 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4555                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4556 {
4557         struct sched_attr attr = {
4558                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4559         };
4560         struct task_struct *p;
4561         int retval;
4562
4563         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4564             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4565                 return -EINVAL;
4566
4567         rcu_read_lock();
4568         p = find_process_by_pid(pid);
4569         retval = -ESRCH;
4570         if (!p)
4571                 goto out_unlock;
4572
4573         retval = security_task_getscheduler(p);
4574         if (retval)
4575                 goto out_unlock;
4576
4577         attr.sched_policy = p->policy;
4578         if (p->sched_reset_on_fork)
4579                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4580         if (task_has_dl_policy(p))
4581                 __getparam_dl(p, &attr);
4582         else if (task_has_rt_policy(p))
4583                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4584         else
4585                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4586
4587         rcu_read_unlock();
4588
4589         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4590         return retval;
4591
4592 out_unlock:
4593         rcu_read_unlock();
4594         return retval;
4595 }
4596
4597 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4598 {
4599         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4600         struct task_struct *p;
4601         int retval;
4602
4603         rcu_read_lock();
4604
4605         p = find_process_by_pid(pid);
4606         if (!p) {
4607                 rcu_read_unlock();
4608                 return -ESRCH;
4609         }
4610
4611         /* Prevent p going away */
4612         get_task_struct(p);
4613         rcu_read_unlock();
4614
4615         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4616                 retval = -EINVAL;
4617                 goto out_put_task;
4618         }
4619         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4620                 retval = -ENOMEM;
4621                 goto out_put_task;
4622         }
4623         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4624                 retval = -ENOMEM;
4625                 goto out_free_cpus_allowed;
4626         }
4627         retval = -EPERM;
4628         if (!check_same_owner(p)) {
4629                 rcu_read_lock();
4630                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4631                         rcu_read_unlock();
4632                         goto out_free_new_mask;
4633                 }
4634                 rcu_read_unlock();
4635         }
4636
4637         retval = security_task_setscheduler(p);
4638         if (retval)
4639                 goto out_free_new_mask;
4640
4641
4642         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4643         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4644
4645         /*
4646          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4647          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4648          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4649          * root_domain.
4650          */
4651 #ifdef CONFIG_SMP
4652         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4653                 rcu_read_lock();
4654                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4655                         retval = -EBUSY;
4656                         rcu_read_unlock();
4657                         goto out_free_new_mask;
4658                 }
4659                 rcu_read_unlock();
4660         }
4661 #endif
4662 again:
4663         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4664
4665         if (!retval) {
4666                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4667                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4668                         /*
4669                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4670                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4671                          * cpuset's cpus_allowed
4672                          */
4673                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4674                         goto again;
4675                 }
4676         }
4677 out_free_new_mask:
4678         free_cpumask_var(new_mask);
4679 out_free_cpus_allowed:
4680         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4681 out_put_task:
4682         put_task_struct(p);
4683         return retval;
4684 }
4685
4686 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4687                              struct cpumask *new_mask)
4688 {
4689         if (len < cpumask_size())
4690                 cpumask_clear(new_mask);
4691         else if (len > cpumask_size())
4692                 len = cpumask_size();
4693
4694         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4695 }
4696
4697 /**
4698  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4699  * @pid: pid of the process
4700  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4701  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4702  *
4703  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4704  */
4705 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4706                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4707 {
4708         cpumask_var_t new_mask;
4709         int retval;
4710
4711         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4712                 return -ENOMEM;
4713
4714         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4715         if (retval == 0)
4716                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4717         free_cpumask_var(new_mask);
4718         return retval;
4719 }
4720
4721 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4722 {
4723         struct task_struct *p;
4724         unsigned long flags;
4725         int retval;
4726
4727         rcu_read_lock();
4728
4729         retval = -ESRCH;
4730         p = find_process_by_pid(pid);
4731         if (!p)
4732                 goto out_unlock;
4733
4734         retval = security_task_getscheduler(p);
4735         if (retval)
4736                 goto out_unlock;
4737
4738         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4739         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4740         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4741
4742 out_unlock:
4743         rcu_read_unlock();
4744
4745         return retval;
4746 }
4747
4748 /**
4749  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4750  * @pid: pid of the process
4751  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4752  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4753  *
4754  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4755  */
4756 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4757                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4758 {
4759         int ret;
4760         cpumask_var_t mask;
4761
4762         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4763                 return -EINVAL;
4764         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4765                 return -EINVAL;
4766
4767         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4768                 return -ENOMEM;
4769
4770         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4771         if (ret == 0) {
4772                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4773
4774                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4775                         ret = -EFAULT;
4776                 else
4777                         ret = retlen;
4778         }
4779         free_cpumask_var(mask);
4780
4781         return ret;
4782 }
4783
4784 /**
4785  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4786  *
4787  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4788  * other threads running on this CPU then this function will return.
4789  *
4790  * Return: 0.
4791  */
4792 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4793 {
4794         struct rq *rq = this_rq_lock();
4795
4796         schedstat_inc(rq, yld_count);
4797         current->sched_class->yield_task(rq);
4798
4799         /*
4800          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4801          * no need to preempt or enable interrupts:
4802          */
4803         __release(rq->lock);
4804         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4805         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4806         sched_preempt_enable_no_resched();
4807
4808         schedule();
4809
4810         return 0;
4811 }
4812
4813 int __sched _cond_resched(void)
4814 {
4815         if (should_resched(0)) {
4816                 preempt_schedule_common();
4817                 return 1;
4818         }
4819         return 0;
4820 }
4821 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4822
4823 /*
4824  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4825  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4826  *
4827  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4828  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4829  * spin_unlock(), once by hand).
4830  */
4831 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4832 {
4833         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4834         int ret = 0;
4835
4836         lockdep_assert_held(lock);
4837
4838         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4839                 spin_unlock(lock);
4840                 if (resched)
4841                         preempt_schedule_common();
4842                 else
4843                         cpu_relax();
4844                 ret = 1;
4845                 spin_lock(lock);
4846         }
4847         return ret;
4848 }
4849 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4850
4851 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4852 {
4853         BUG_ON(!in_softirq());
4854
4855         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4856                 local_bh_enable();
4857                 preempt_schedule_common();
4858                 local_bh_disable();
4859                 return 1;
4860         }
4861         return 0;
4862 }
4863 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4864
4865 /**
4866  * yield - yield the current processor to other threads.
4867  *
4868  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4869  *
4870  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4871  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4872  * it, its already broken.
4873  *
4874  * Typical broken usage is:
4875  *
4876  * while (!event)
4877  *      yield();
4878  *
4879  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4880  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4881  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4882  *
4883  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4884  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4885  * If you still want to use yield(), do not!
4886  */
4887 void __sched yield(void)
4888 {
4889         set_current_state(TASK_RUNNING);
4890         sys_sched_yield();
4891 }
4892 EXPORT_SYMBOL(yield);
4893
4894 /**
4895  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4896  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4897  * processor it's on.
4898  * @p: target task
4899  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4900  *
4901  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4902  * can't go away on us before we can do any checks.
4903  *
4904  * Return:
4905  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4906  *      false (0) if we failed to boost the target.
4907  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4908  */
4909 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4910 {
4911         struct task_struct *curr = current;
4912         struct rq *rq, *p_rq;
4913         unsigned long flags;
4914         int yielded = 0;
4915
4916         local_irq_save(flags);
4917         rq = this_rq();
4918
4919 again:
4920         p_rq = task_rq(p);
4921         /*
4922          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4923          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4924          */
4925         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4926                 yielded = -ESRCH;
4927                 goto out_irq;
4928         }
4929
4930         double_rq_lock(rq, p_rq);
4931         if (task_rq(p) != p_rq) {
4932                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4933                 goto again;
4934         }
4935
4936         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4937                 goto out_unlock;
4938
4939         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4940                 goto out_unlock;
4941
4942         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4943                 goto out_unlock;
4944
4945         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4946         if (yielded) {
4947                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4948                 /*
4949                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4950                  * fairness.
4951                  */
4952                 if (preempt && rq != p_rq)
4953                         resched_curr(p_rq);
4954         }
4955
4956 out_unlock:
4957         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4958 out_irq:
4959         local_irq_restore(flags);
4960
4961         if (yielded > 0)
4962                 schedule();
4963
4964         return yielded;
4965 }
4966 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4967
4968 /*
4969  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4970  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4971  */
4972 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4973 {
4974         int old_iowait = current->in_iowait;
4975         struct rq *rq;
4976         long ret;
4977
4978         current->in_iowait = 1;
4979         blk_schedule_flush_plug(current);
4980
4981         delayacct_blkio_start();
4982         rq = raw_rq();
4983         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4984         ret = schedule_timeout(timeout);
4985         current->in_iowait = old_iowait;
4986         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4987         delayacct_blkio_end();
4988
4989         return ret;
4990 }
4991 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4992
4993 /**
4994  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4995  * @policy: scheduling class.
4996  *
4997  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4998  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4999  * On failure, a negative error code is returned.
5000  */
5001 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5002 {
5003         int ret = -EINVAL;
5004
5005         switch (policy) {
5006         case SCHED_FIFO:
5007         case SCHED_RR:
5008                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5009                 break;
5010         case SCHED_DEADLINE:
5011         case SCHED_NORMAL:
5012         case SCHED_BATCH:
5013         case SCHED_IDLE:
5014                 ret = 0;
5015                 break;
5016         }
5017         return ret;
5018 }
5019
5020 /**
5021  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5022  * @policy: scheduling class.
5023  *
5024  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5025  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5026  * On failure, a negative error code is returned.
5027  */
5028 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5029 {
5030         int ret = -EINVAL;
5031
5032         switch (policy) {
5033         case SCHED_FIFO:
5034         case SCHED_RR:
5035                 ret = 1;
5036                 break;
5037         case SCHED_DEADLINE:
5038         case SCHED_NORMAL:
5039         case SCHED_BATCH:
5040         case SCHED_IDLE:
5041                 ret = 0;
5042         }
5043         return ret;
5044 }
5045
5046 /**
5047  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5048  * @pid: pid of the process.
5049  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5050  *
5051  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5052  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5053  *
5054  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5055  * an error code.
5056  */
5057 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5058                 struct timespec __user *, interval)
5059 {
5060         struct task_struct *p;
5061         unsigned int time_slice;
5062         struct rq_flags rf;
5063         struct timespec t;
5064         struct rq *rq;
5065         int retval;
5066
5067         if (pid < 0)
5068                 return -EINVAL;
5069
5070         retval = -ESRCH;
5071         rcu_read_lock();
5072         p = find_process_by_pid(pid);
5073         if (!p)
5074                 goto out_unlock;
5075
5076         retval = security_task_getscheduler(p);
5077         if (retval)
5078                 goto out_unlock;
5079
5080         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5081         time_slice = 0;
5082         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5083                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5084         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5085
5086         rcu_read_unlock();
5087         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5088         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5089         return retval;
5090
5091 out_unlock:
5092         rcu_read_unlock();
5093         return retval;
5094 }
5095
5096 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5097
5098 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5099 {
5100         unsigned long free = 0;
5101         int ppid;
5102         unsigned long state = p->state;
5103
5104         if (state)
5105                 state = __ffs(state) + 1;
5106         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5107                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5108 #if BITS_PER_LONG == 32
5109         if (state == TASK_RUNNING)
5110                 printk(KERN_CONT " running  ");
5111         else
5112                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5113 #else
5114         if (state == TASK_RUNNING)
5115                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5116         else
5117                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5118 #endif
5119 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5120         free = stack_not_used(p);
5121 #endif
5122         ppid = 0;
5123         rcu_read_lock();
5124         if (pid_alive(p))
5125                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5126         rcu_read_unlock();
5127         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5128                 task_pid_nr(p), ppid,
5129                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5130
5131         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5132         show_stack(p, NULL);
5133 }
5134
5135 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5136 {
5137         struct task_struct *g, *p;
5138
5139 #if BITS_PER_LONG == 32
5140         printk(KERN_INFO
5141                 "  task                PC stack   pid father\n");
5142 #else
5143         printk(KERN_INFO
5144                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5145 #endif
5146         rcu_read_lock();
5147         for_each_process_thread(g, p) {
5148                 /*
5149                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5150                  * console might take a lot of time:
5151                  */
5152                 touch_nmi_watchdog();
5153                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5154                         sched_show_task(p);
5155         }
5156
5157         touch_all_softlockup_watchdogs();
5158
5159 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5160         if (!state_filter)
5161                 sysrq_sched_debug_show();
5162 #endif
5163         rcu_read_unlock();
5164         /*
5165          * Only show locks if all tasks are dumped:
5166          */
5167         if (!state_filter)
5168                 debug_show_all_locks();
5169 }
5170
5171 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5172 {
5173         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5174 }
5175
5176 /**
5177  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5178  * @idle: task in question
5179  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5180  *
5181  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5182  * flag, to make booting more robust.
5183  */
5184 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5185 {
5186         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5187         unsigned long flags;
5188
5189         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5190         raw_spin_lock(&rq->lock);
5191
5192         __sched_fork(0, idle);
5193         idle->state = TASK_RUNNING;
5194         idle->se.exec_start = sched_clock();
5195
5196         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5197
5198 #ifdef CONFIG_SMP
5199         /*
5200          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5201          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5202          *
5203          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5204          */
5205         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5206 #endif
5207         /*
5208          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5209          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5210          * lockdep check in task_group() will fail.
5211          *
5212          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5213          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5214          *
5215          * Silence PROVE_RCU
5216          */
5217         rcu_read_lock();
5218         __set_task_cpu(idle, cpu);
5219         rcu_read_unlock();
5220
5221         rq->curr = rq->idle = idle;
5222         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5223 #ifdef CONFIG_SMP
5224         idle->on_cpu = 1;
5225 #endif
5226         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5227         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5228
5229         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5230         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5231
5232         /*
5233          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5234          */
5235         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5236         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5237         vtime_init_idle(idle, cpu);
5238 #ifdef CONFIG_SMP
5239         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5240 #endif
5241 }
5242
5243 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5244                               const struct cpumask *trial)
5245 {
5246         int ret = 1, trial_cpus;
5247         struct dl_bw *cur_dl_b;
5248         unsigned long flags;
5249
5250         if (!cpumask_weight(cur))
5251                 return ret;
5252
5253         rcu_read_lock_sched();
5254         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5255         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5256
5257         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5258         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5259             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5260                 ret = 0;
5261         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5262         rcu_read_unlock_sched();
5263
5264         return ret;
5265 }
5266
5267 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5268                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5269 {
5270         int ret = 0;
5271
5272         /*
5273          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5274          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5275          * affinity and isolating such threads by their set of
5276          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5277          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5278          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5279          * before cpus_allowed may be changed.
5280          */
5281         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5282                 ret = -EINVAL;
5283                 goto out;
5284         }
5285
5286 #ifdef CONFIG_SMP
5287         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5288                                               cs_cpus_allowed)) {
5289                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5290                                                         cs_cpus_allowed);
5291                 struct dl_bw *dl_b;
5292                 bool overflow;
5293                 int cpus;
5294                 unsigned long flags;
5295
5296                 rcu_read_lock_sched();
5297                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5298                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5299                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5300                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5301                 if (overflow)
5302                         ret = -EBUSY;
5303                 else {
5304                         /*
5305                          * We reserve space for this task in the destination
5306                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5307                          * We will free resources in the source root_domain
5308                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5309                          */
5310                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5311                 }
5312                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5313                 rcu_read_unlock_sched();
5314
5315         }
5316 #endif
5317 out:
5318         return ret;
5319 }
5320
5321 #ifdef CONFIG_SMP
5322
5323 static bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5324
5325 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5326 /* Migrate current task p to target_cpu */
5327 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5328 {
5329         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5330         int curr_cpu = task_cpu(p);
5331
5332         if (curr_cpu == target_cpu)
5333                 return 0;
5334
5335         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5336                 return -EINVAL;
5337
5338         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5339
5340         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5341         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5342 }
5343
5344 /*
5345  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5346  * tasks on the runqueues
5347  */
5348 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5349 {
5350         bool queued, running;
5351         struct rq_flags rf;
5352         struct rq *rq;
5353
5354         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5355         queued = task_on_rq_queued(p);
5356         running = task_current(rq, p);
5357
5358         if (queued)
5359                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5360         if (running)
5361                 put_prev_task(rq, p);
5362
5363         p->numa_preferred_nid = nid;
5364
5365         if (running)
5366                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5367         if (queued)
5368                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5369         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5370 }
5371 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5372
5373 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5374 /*
5375  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5376  * offline.
5377  */
5378 void idle_task_exit(void)
5379 {
5380         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5381
5382         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5383
5384         if (mm != &init_mm) {
5385                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5386                 finish_arch_post_lock_switch();
5387         }
5388         mmdrop(mm);
5389 }
5390
5391 /*
5392  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5393  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5394  * nr_active count is stable.
5395  *
5396  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5397  */
5398 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5399 {
5400         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5401         if (delta)
5402                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5403 }
5404
5405 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5406 {
5407 }
5408
5409 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5410         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5411 };
5412
5413 static struct task_struct fake_task = {
5414         /*
5415          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5416          */
5417         .prio = MAX_PRIO + 1,
5418         .sched_class = &fake_sched_class,
5419 };
5420
5421 /*
5422  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5423  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5424  *
5425  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5426  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5427  * because of lock validation efforts.
5428  */
5429 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5430 {
5431         struct rq *rq = dead_rq;
5432         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5433         struct pin_cookie cookie;
5434         int dest_cpu;
5435
5436         /*
5437          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5438          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5439          *
5440          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5441          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5442          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5443          * done here.
5444          */
5445         rq->stop = NULL;
5446
5447         /*
5448          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5449          * class method both need to have an up-to-date
5450          * value of rq->clock[_task]
5451          */
5452         update_rq_clock(rq);
5453
5454         for (;;) {
5455                 /*
5456                  * There's this thread running, bail when that's the only
5457                  * remaining thread.
5458                  */
5459                 if (rq->nr_running == 1)
5460                         break;
5461
5462                 /*
5463                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5464                  */
5465                 cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5466                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, cookie);
5467                 BUG_ON(!next);
5468                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5469
5470                 /*
5471                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5472                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5473                  * stabilizes the mask.
5474                  *
5475                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5476                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5477                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5478                  */
5479                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
5480                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5481                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5482                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5483
5484                 /*
5485                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5486                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5487                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5488                  */
5489                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5490                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5491                         continue;
5492                 }
5493
5494                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5495                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5496
5497                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5498                 if (rq != dead_rq) {
5499                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5500                         rq = dead_rq;
5501                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5502                 }
5503                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5504         }
5505
5506         rq->stop = stop;
5507 }
5508 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5509
5510 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5511 {
5512         if (!rq->online) {
5513                 const struct sched_class *class;
5514
5515                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5516                 rq->online = 1;
5517
5518                 for_each_class(class) {
5519                         if (class->rq_online)
5520                                 class->rq_online(rq);
5521                 }
5522         }
5523 }
5524
5525 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5526 {
5527         if (rq->online) {
5528                 const struct sched_class *class;
5529
5530                 for_each_class(class) {
5531                         if (class->rq_offline)
5532                                 class->rq_offline(rq);
5533                 }
5534
5535                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5536                 rq->online = 0;
5537         }
5538 }
5539
5540 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5541 {
5542         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5543
5544         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5545 }
5546
5547 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5548
5549 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5550
5551 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5552
5553 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5554 {
5555         sched_debug_enabled = 1;
5556
5557         return 0;
5558 }
5559 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5560
5561 static inline bool sched_debug(void)
5562 {
5563         return sched_debug_enabled;
5564 }
5565
5566 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5567                                   struct cpumask *groupmask)
5568 {
5569         struct sched_group *group = sd->groups;
5570
5571         cpumask_clear(groupmask);
5572
5573         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5574
5575         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5576                 printk("does not load-balance\n");
5577                 if (sd->parent)
5578                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5579                                         " has parent");
5580                 return -1;
5581         }
5582
5583         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5584                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5585
5586         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5587                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5588                                 "CPU%d\n", cpu);
5589         }
5590         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5591                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5592                                 " CPU%d\n", cpu);
5593         }
5594
5595         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5596         do {
5597                 if (!group) {
5598                         printk("\n");
5599                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5600                         break;
5601                 }
5602
5603                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5604                         printk(KERN_CONT "\n");
5605                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5606                         break;
5607                 }
5608
5609                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5610                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5611                         printk(KERN_CONT "\n");
5612                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5613                         break;
5614                 }
5615
5616                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5617
5618                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5619                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5620                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5621                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5622                                 group->sgc->capacity);
5623                 }
5624
5625                 group = group->next;
5626         } while (group != sd->groups);
5627         printk(KERN_CONT "\n");
5628
5629         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5630                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5631
5632         if (sd->parent &&
5633             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5634                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5635                         "of domain->span\n");
5636         return 0;
5637 }
5638
5639 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5640 {
5641         int level = 0;
5642
5643         if (!sched_debug_enabled)
5644                 return;
5645
5646         if (!sd) {
5647                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5648                 return;
5649         }
5650
5651         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5652
5653         for (;;) {
5654                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5655                         break;
5656                 level++;
5657                 sd = sd->parent;
5658                 if (!sd)
5659                         break;
5660         }
5661 }
5662 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5663 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5664 static inline bool sched_debug(void)
5665 {
5666         return false;
5667 }
5668 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5669
5670 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5671 {
5672         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5673                 return 1;
5674
5675         /* Following flags need at least 2 groups */
5676         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5677                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5678                          SD_BALANCE_FORK |
5679                          SD_BALANCE_EXEC |
5680                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5681                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5682                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5683                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5684                         return 0;
5685         }
5686
5687         /* Following flags don't use groups */
5688         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5689                 return 0;
5690
5691         return 1;
5692 }
5693
5694 static int
5695 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5696 {
5697         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5698
5699         if (sd_degenerate(parent))
5700                 return 1;
5701
5702         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5703                 return 0;
5704
5705         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5706         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5707                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5708                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5709                                 SD_BALANCE_FORK |
5710                                 SD_BALANCE_EXEC |
5711                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5712                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5713                                 SD_PREFER_SIBLING |
5714                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5715                 if (nr_node_ids == 1)
5716                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5717         }
5718         if (~cflags & pflags)
5719                 return 0;
5720
5721         return 1;
5722 }
5723
5724 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5725 {
5726         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5727
5728         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5729         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5730         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5731         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5732         free_cpumask_var(rd->online);
5733         free_cpumask_var(rd->span);
5734         kfree(rd);
5735 }
5736
5737 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5738 {
5739         struct root_domain *old_rd = NULL;
5740         unsigned long flags;
5741
5742         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5743
5744         if (rq->rd) {
5745                 old_rd = rq->rd;
5746
5747                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5748                         set_rq_offline(rq);
5749
5750                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5751
5752                 /*
5753                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5754                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5755                  * in this function:
5756                  */
5757                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5758                         old_rd = NULL;
5759         }
5760
5761         atomic_inc(&rd->refcount);
5762         rq->rd = rd;
5763
5764         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5765         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5766                 set_rq_online(rq);
5767
5768         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5769
5770         if (old_rd)
5771                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5772 }
5773
5774 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5775 {
5776         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5777
5778         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5779                 goto out;
5780         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5781                 goto free_span;
5782         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5783                 goto free_online;
5784         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5785                 goto free_dlo_mask;
5786
5787         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5788         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5789                 goto free_dlo_mask;
5790
5791         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5792                 goto free_rto_mask;
5793         return 0;
5794
5795 free_rto_mask:
5796         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5797 free_dlo_mask:
5798         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5799 free_online:
5800         free_cpumask_var(rd->online);
5801 free_span:
5802         free_cpumask_var(rd->span);
5803 out:
5804         return -ENOMEM;
5805 }
5806
5807 /*
5808  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5809  * members (mimicking the global state we have today).
5810  */
5811 struct root_domain def_root_domain;
5812
5813 static void init_defrootdomain(void)
5814 {
5815         init_rootdomain(&def_root_domain);
5816
5817         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5818 }
5819
5820 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5821 {
5822         struct root_domain *rd;
5823
5824         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5825         if (!rd)
5826                 return NULL;
5827
5828         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5829                 kfree(rd);
5830                 return NULL;
5831         }
5832
5833         return rd;
5834 }
5835
5836 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5837 {
5838         struct sched_group *tmp, *first;
5839
5840         if (!sg)
5841                 return;
5842
5843         first = sg;
5844         do {
5845                 tmp = sg->next;
5846
5847                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5848                         kfree(sg->sgc);
5849
5850                 kfree(sg);
5851                 sg = tmp;
5852         } while (sg != first);
5853 }
5854
5855 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5856 {
5857         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5858
5859         /*
5860          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5861          * nuke them all.
5862          */
5863         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5864                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5865         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5866                 kfree(sd->groups->sgc);
5867                 kfree(sd->groups);
5868         }
5869         kfree(sd);
5870 }
5871
5872 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5873 {
5874         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5875 }
5876
5877 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5878 {
5879         for (; sd; sd = sd->parent)
5880                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5881 }
5882
5883 /*
5884  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5885  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5886  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5887  *
5888  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5889  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5890  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5891  */
5892 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5893 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5894 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5895 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5896 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5897 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5898
5899 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5900 {
5901         struct sched_domain *sd;
5902         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5903         int id = cpu;
5904         int size = 1;
5905
5906         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5907         if (sd) {
5908                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5909                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5910                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5911         }
5912         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5913
5914         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5915         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5916         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5917
5918         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5919         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5920
5921         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5922         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5923 }
5924
5925 /*
5926  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5927  * hold the hotplug lock.
5928  */
5929 static void
5930 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5931 {
5932         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5933         struct sched_domain *tmp;
5934
5935         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5936         for (tmp = sd; tmp; ) {
5937                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5938                 if (!parent)
5939                         break;
5940
5941                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5942                         tmp->parent = parent->parent;
5943                         if (parent->parent)
5944                                 parent->parent->child = tmp;
5945                         /*
5946                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5947                          * degenerate parent; the spans match for this
5948                          * so the property transfers.
5949                          */
5950                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5951                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5952                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5953                 } else
5954                         tmp = tmp->parent;
5955         }
5956
5957         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5958                 tmp = sd;
5959                 sd = sd->parent;
5960                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5961                 if (sd)
5962                         sd->child = NULL;
5963         }
5964
5965         sched_domain_debug(sd, cpu);
5966
5967         rq_attach_root(rq, rd);
5968         tmp = rq->sd;
5969         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5970         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5971
5972         update_top_cache_domain(cpu);
5973 }
5974
5975 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5976 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5977 {
5978         int ret;
5979
5980         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5981         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5982         if (ret) {
5983                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
5984                 return 0;
5985         }
5986         return 1;
5987 }
5988 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5989
5990 struct s_data {
5991         struct sched_domain ** __percpu sd;
5992         struct root_domain      *rd;
5993 };
5994
5995 enum s_alloc {
5996         sa_rootdomain,
5997         sa_sd,
5998         sa_sd_storage,
5999         sa_none,
6000 };
6001
6002 /*
6003  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6004  * domain traversal.
6005  *
6006  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6007  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6008  * range.
6009  *
6010  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6011  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6012  * cpu they're built on, so check that.
6013  *
6014  */
6015 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6016 {
6017         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6018         struct sd_data *sdd = sd->private;
6019         struct sched_domain *sibling;
6020         int i;
6021
6022         for_each_cpu(i, span) {
6023                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6024                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6025                         continue;
6026
6027                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6028         }
6029 }
6030
6031 /*
6032  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6033  * of this group that's also in the iteration mask.
6034  */
6035 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6036 {
6037         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6038 }
6039
6040 static int
6041 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6042 {
6043         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6044         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6045         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6046         struct sd_data *sdd = sd->private;
6047         struct sched_domain *sibling;
6048         int i;
6049
6050         cpumask_clear(covered);
6051
6052         for_each_cpu(i, span) {
6053                 struct cpumask *sg_span;
6054
6055                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6056                         continue;
6057
6058                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6059
6060                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6061                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6062                         continue;
6063
6064                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6065                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6066
6067                 if (!sg)
6068                         goto fail;
6069
6070                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6071                 if (sibling->child)
6072                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6073                 else
6074                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6075
6076                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6077
6078                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6079                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6080                         build_group_mask(sd, sg);
6081
6082                 /*
6083                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6084                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6085                  * die on a /0 trap.
6086                  */
6087                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6088
6089                 /*
6090                  * Make sure the first group of this domain contains the
6091                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6092                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6093                  */
6094                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6095                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6096                         groups = sg;
6097
6098                 if (!first)
6099                         first = sg;
6100                 if (last)
6101                         last->next = sg;
6102                 last = sg;
6103                 last->next = first;
6104         }
6105         sd->groups = groups;
6106
6107         return 0;
6108
6109 fail:
6110         free_sched_groups(first, 0);
6111
6112         return -ENOMEM;
6113 }
6114
6115 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6116 {
6117         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6118         struct sched_domain *child = sd->child;
6119
6120         if (child)
6121                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6122
6123         if (sg) {
6124                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6125                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6126                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6127         }
6128
6129         return cpu;
6130 }
6131
6132 /*
6133  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6134  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6135  * and ->cpu_capacity to 0.
6136  *
6137  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6138  */
6139 static int
6140 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6141 {
6142         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6143         struct sd_data *sdd = sd->private;
6144         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6145         struct cpumask *covered;
6146         int i;
6147
6148         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6149         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6150
6151         if (cpu != cpumask_first(span))
6152                 return 0;
6153
6154         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6155         covered = sched_domains_tmpmask;
6156
6157         cpumask_clear(covered);
6158
6159         for_each_cpu(i, span) {
6160                 struct sched_group *sg;
6161                 int group, j;
6162
6163                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6164                         continue;
6165
6166                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6167                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6168
6169                 for_each_cpu(j, span) {
6170                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6171                                 continue;
6172
6173                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6174                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6175                 }
6176
6177                 if (!first)
6178                         first = sg;
6179                 if (last)
6180                         last->next = sg;
6181                 last = sg;
6182         }
6183         last->next = first;
6184
6185         return 0;
6186 }
6187
6188 /*
6189  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6190  *
6191  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6192  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6193  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6194  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6195  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6196  * group having less cpu_capacity.
6197  */
6198 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6199 {
6200         struct sched_group *sg = sd->groups;
6201
6202         WARN_ON(!sg);
6203
6204         do {
6205                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6206                 sg = sg->next;
6207         } while (sg != sd->groups);
6208
6209         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6210                 return;
6211
6212         update_group_capacity(sd, cpu);
6213         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6214 }
6215
6216 /*
6217  * Initializers for schedule domains
6218  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6219  */
6220
6221 static int default_relax_domain_level = -1;
6222 int sched_domain_level_max;
6223
6224 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6225 {
6226         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6227                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6228
6229         return 1;
6230 }
6231 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6232
6233 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6234                                  struct sched_domain_attr *attr)
6235 {
6236         int request;
6237
6238         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6239                 if (default_relax_domain_level < 0)
6240                         return;
6241                 else
6242                         request = default_relax_domain_level;
6243         } else
6244                 request = attr->relax_domain_level;
6245         if (request < sd->level) {
6246                 /* turn off idle balance on this domain */
6247                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6248         } else {
6249                 /* turn on idle balance on this domain */
6250                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6251         }
6252 }
6253
6254 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6255 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6256
6257 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6258                                  const struct cpumask *cpu_map)
6259 {
6260         switch (what) {
6261         case sa_rootdomain:
6262                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6263                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6264         case sa_sd:
6265                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6266         case sa_sd_storage:
6267                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6268         case sa_none:
6269                 break;
6270         }
6271 }
6272
6273 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6274                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6275 {
6276         memset(d, 0, sizeof(*d));
6277
6278         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6279                 return sa_sd_storage;
6280         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6281         if (!d->sd)
6282                 return sa_sd_storage;
6283         d->rd = alloc_rootdomain();
6284         if (!d->rd)
6285                 return sa_sd;
6286         return sa_rootdomain;
6287 }
6288
6289 /*
6290  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6291  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6292  * will not free the data we're using.
6293  */
6294 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6295 {
6296         struct sd_data *sdd = sd->private;
6297
6298         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6299         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6300
6301         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6302                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6303
6304         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6305                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6306 }
6307
6308 #ifdef CONFIG_NUMA
6309 static int sched_domains_numa_levels;
6310 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6311 static int *sched_domains_numa_distance;
6312 int sched_max_numa_distance;
6313 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6314 static int sched_domains_curr_level;
6315 #endif
6316
6317 /*
6318  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6319  *
6320  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6321  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6322  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6323  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6324  *
6325  * Odd one out:
6326  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6327  */
6328 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6329         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6330          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6331          SD_NUMA |                      \
6332          SD_ASYM_PACKING |              \
6333          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6334
6335 static struct sched_domain *
6336 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6337 {
6338         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6339         int sd_weight, sd_flags = 0;
6340
6341 #ifdef CONFIG_NUMA
6342         /*
6343          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6344          */
6345         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6346 #endif
6347
6348         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6349
6350         if (tl->sd_flags)
6351                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6352         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6353                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6354                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6355
6356         *sd = (struct sched_domain){
6357                 .min_interval           = sd_weight,
6358                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6359                 .busy_factor            = 32,
6360                 .imbalance_pct          = 125,
6361
6362                 .cache_nice_tries       = 0,
6363                 .busy_idx               = 0,
6364                 .idle_idx               = 0,
6365                 .newidle_idx            = 0,
6366                 .wake_idx               = 0,
6367                 .forkexec_idx           = 0,
6368
6369                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6370                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6371                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6372                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6373                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6374                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6375                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6376                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6377                                         | 0*SD_SERIALIZE
6378                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6379                                         | 0*SD_NUMA
6380                                         | sd_flags
6381                                         ,
6382
6383                 .last_balance           = jiffies,
6384                 .balance_interval       = sd_weight,
6385                 .smt_gain               = 0,
6386                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6387                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6388 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6389                 .name                   = tl->name,
6390 #endif
6391         };
6392
6393         /*
6394          * Convert topological properties into behaviour.
6395          */
6396
6397         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6398                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6399                 sd->imbalance_pct = 110;
6400                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6401
6402         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6403                 sd->imbalance_pct = 117;
6404                 sd->cache_nice_tries = 1;
6405                 sd->busy_idx = 2;
6406
6407 #ifdef CONFIG_NUMA
6408         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6409                 sd->cache_nice_tries = 2;
6410                 sd->busy_idx = 3;
6411                 sd->idle_idx = 2;
6412
6413                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6414                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6415                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6416                                        SD_BALANCE_FORK |
6417                                        SD_WAKE_AFFINE);
6418                 }
6419
6420 #endif
6421         } else {
6422                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6423                 sd->cache_nice_tries = 1;
6424                 sd->busy_idx = 2;
6425                 sd->idle_idx = 1;
6426         }
6427
6428         sd->private = &tl->data;
6429
6430         return sd;
6431 }
6432
6433 /*
6434  * Topology list, bottom-up.
6435  */
6436 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6437 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6438         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6439 #endif
6440 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6441         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6442 #endif
6443         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6444         { NULL, },
6445 };
6446
6447 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6448         default_topology;
6449
6450 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6451         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6452
6453 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6454 {
6455         sched_domain_topology = tl;
6456 }
6457
6458 #ifdef CONFIG_NUMA
6459
6460 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6461 {
6462         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6463 }
6464
6465 static void sched_numa_warn(const char *str)
6466 {
6467         static int done = false;
6468         int i,j;
6469
6470         if (done)
6471                 return;
6472
6473         done = true;
6474
6475         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6476
6477         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6478                 printk(KERN_WARNING "  ");
6479                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6480                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6481                 printk(KERN_CONT "\n");
6482         }
6483         printk(KERN_WARNING "\n");
6484 }
6485
6486 bool find_numa_distance(int distance)
6487 {
6488         int i;
6489
6490         if (distance == node_distance(0, 0))
6491                 return true;
6492
6493         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6494                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6495                         return true;
6496         }
6497
6498         return false;
6499 }
6500
6501 /*
6502  * A system can have three types of NUMA topology:
6503  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6504  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6505  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6506  *
6507  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6508  * topology lies in whether communication between not directly
6509  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6510  * could run), or through backplane controllers. This affects
6511  * placement of programs.
6512  *
6513  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6514  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6515  *   is directly connected.
6516  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6517  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6518  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6519  */
6520 static void init_numa_topology_type(void)
6521 {
6522         int a, b, c, n;
6523
6524         n = sched_max_numa_distance;
6525
6526         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6527                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6528                 return;
6529         }
6530
6531         for_each_online_node(a) {
6532                 for_each_online_node(b) {
6533                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6534                         if (node_distance(a, b) < n)
6535                                 continue;
6536
6537                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6538                         for_each_online_node(c) {
6539                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6540                                     node_distance(b, c) < n) {
6541                                         sched_numa_topology_type =
6542                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6543                                         return;
6544                                 }
6545                         }
6546
6547                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6548                         return;
6549                 }
6550         }
6551 }
6552
6553 static void sched_init_numa(void)
6554 {
6555         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6556         struct sched_domain_topology_level *tl;
6557         int level = 0;
6558         int i, j, k;
6559
6560         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6561         if (!sched_domains_numa_distance)
6562                 return;
6563
6564         /*
6565          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6566          * unique distances in the node_distance() table.
6567          *
6568          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6569          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6570          */
6571         next_distance = curr_distance;
6572         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6573                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6574                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6575                                 int distance = node_distance(i, k);
6576
6577                                 if (distance > curr_distance &&
6578                                     (distance < next_distance ||
6579                                      next_distance == curr_distance))
6580                                         next_distance = distance;
6581
6582                                 /*
6583                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6584                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6585                                  * equally connected to A.
6586                                  */
6587                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6588                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6589
6590                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6591                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6592                         }
6593                         if (next_distance != curr_distance) {
6594                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6595                                 sched_domains_numa_levels = level;
6596                                 curr_distance = next_distance;
6597                         } else break;
6598                 }
6599
6600                 /*
6601                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6602                  */
6603                 if (!sched_debug())
6604                         break;
6605         }
6606
6607         if (!level)
6608                 return;
6609
6610         /*
6611          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6612          * identity distance node_distance(i,i).
6613          *
6614          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6615          * numbers.
6616          */
6617
6618         /*
6619          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6620          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6621          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6622          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6623          * in other functions.
6624          *
6625          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6626          */
6627         sched_domains_numa_levels = 0;
6628
6629         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6630         if (!sched_domains_numa_masks)
6631                 return;
6632
6633         /*
6634          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6635          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6636          */
6637         for (i = 0; i < level; i++) {
6638                 sched_domains_numa_masks[i] =
6639                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6640                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6641                         return;
6642
6643                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6644                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6645                         if (!mask)
6646                                 return;
6647
6648                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6649
6650                         for_each_node(k) {
6651                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6652                                         continue;
6653
6654                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6655                         }
6656                 }
6657         }
6658
6659         /* Compute default topology size */
6660         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6661
6662         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6663                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6664         if (!tl)
6665                 return;
6666
6667         /*
6668          * Copy the default topology bits..
6669          */
6670         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6671                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6672
6673         /*
6674          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6675          */
6676         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6677                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6678                         .mask = sd_numa_mask,
6679                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6680                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6681                         .numa_level = j,
6682                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6683                 };
6684         }
6685
6686         sched_domain_topology = tl;
6687
6688         sched_domains_numa_levels = level;
6689         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6690
6691         init_numa_topology_type();
6692 }
6693
6694 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu)
6695 {
6696         int node = cpu_to_node(cpu);
6697         int i, j;
6698
6699         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6700                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6701                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6702                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6703                 }
6704         }
6705 }
6706
6707 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu)
6708 {
6709         int i, j;
6710
6711         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6712                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6713                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6714         }
6715 }
6716
6717 #else
6718 static inline void sched_init_numa(void) { }
6719 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
6720 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
6721 #endif /* CONFIG_NUMA */
6722
6723 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6724 {
6725         struct sched_domain_topology_level *tl;
6726         int j;
6727
6728         for_each_sd_topology(tl) {
6729                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6730
6731                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6732                 if (!sdd->sd)
6733                         return -ENOMEM;
6734
6735                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6736                 if (!sdd->sg)
6737                         return -ENOMEM;
6738
6739                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6740                 if (!sdd->sgc)
6741                         return -ENOMEM;
6742
6743                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6744                         struct sched_domain *sd;
6745                         struct sched_group *sg;
6746                         struct sched_group_capacity *sgc;
6747
6748                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6749                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6750                         if (!sd)
6751                                 return -ENOMEM;
6752
6753                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6754
6755                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6756                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6757                         if (!sg)
6758                                 return -ENOMEM;
6759
6760                         sg->next = sg;
6761
6762                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6763
6764                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6765                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6766                         if (!sgc)
6767                                 return -ENOMEM;
6768
6769                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6770                 }
6771         }
6772
6773         return 0;
6774 }
6775
6776 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6777 {
6778         struct sched_domain_topology_level *tl;
6779         int j;
6780
6781         for_each_sd_topology(tl) {
6782                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6783
6784                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6785                         struct sched_domain *sd;
6786
6787                         if (sdd->sd) {
6788                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6789                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6790                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6791                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6792                         }
6793
6794                         if (sdd->sg)
6795                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6796                         if (sdd->sgc)
6797                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6798                 }
6799                 free_percpu(sdd->sd);
6800                 sdd->sd = NULL;
6801                 free_percpu(sdd->sg);
6802                 sdd->sg = NULL;
6803                 free_percpu(sdd->sgc);
6804                 sdd->sgc = NULL;
6805         }
6806 }
6807
6808 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6809                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6810                 struct sched_domain *child, int cpu)
6811 {
6812         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6813         if (!sd)
6814                 return child;
6815
6816         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6817         if (child) {
6818                 sd->level = child->level + 1;
6819                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6820                 child->parent = sd;
6821                 sd->child = child;
6822
6823                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6824                                     sched_domain_span(sd))) {
6825                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6826 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6827                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6828                                         child->name, sd->name);
6829 #endif
6830                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6831                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6832                                    sched_domain_span(sd),
6833                                    sched_domain_span(child));
6834                 }
6835
6836         }
6837         set_domain_attribute(sd, attr);
6838
6839         return sd;
6840 }
6841
6842 /*
6843  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6844  * to the individual cpus
6845  */
6846 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6847                                struct sched_domain_attr *attr)
6848 {
6849         enum s_alloc alloc_state;
6850         struct sched_domain *sd;
6851         struct s_data d;
6852         int i, ret = -ENOMEM;
6853
6854         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6855         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6856                 goto error;
6857
6858         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6859         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6860                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6861
6862                 sd = NULL;
6863                 for_each_sd_topology(tl) {
6864                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6865                         if (tl == sched_domain_topology)
6866                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6867                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6868                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6869                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6870                                 break;
6871                 }
6872         }
6873
6874         /* Build the groups for the domains */
6875         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6876                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6877                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6878                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6879                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6880                                         goto error;
6881                         } else {
6882                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6883                                         goto error;
6884                         }
6885                 }
6886         }
6887
6888         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6889         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6890                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6891                         continue;
6892
6893                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6894                         claim_allocations(i, sd);
6895                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6896                 }
6897         }
6898
6899         /* Attach the domains */
6900         rcu_read_lock();
6901         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6902                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6903                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6904         }
6905         rcu_read_unlock();
6906
6907         ret = 0;
6908 error:
6909         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6910         return ret;
6911 }
6912
6913 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6914 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6915 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6916                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6917
6918 /*
6919  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6920  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6921  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6922  */
6923 static cpumask_var_t fallback_doms;
6924
6925 /*
6926  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6927  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6928  * or 0 if it stayed the same.
6929  */
6930 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6931 {
6932         return 0;
6933 }
6934
6935 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6936 {
6937         int i;
6938         cpumask_var_t *doms;
6939
6940         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6941         if (!doms)
6942                 return NULL;
6943         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6944                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6945                         free_sched_domains(doms, i);
6946                         return NULL;
6947                 }
6948         }
6949         return doms;
6950 }
6951
6952 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6953 {
6954         unsigned int i;
6955         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6956                 free_cpumask_var(doms[i]);
6957         kfree(doms);
6958 }
6959
6960 /*
6961  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6962  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6963  * exclude other special cases in the future.
6964  */
6965 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6966 {
6967         int err;
6968
6969         arch_update_cpu_topology();
6970         ndoms_cur = 1;
6971         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6972         if (!doms_cur)
6973                 doms_cur = &fallback_doms;
6974         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6975         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6976         register_sched_domain_sysctl();
6977
6978         return err;
6979 }
6980
6981 /*
6982  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6983  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6984  */
6985 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6986 {
6987         int i;
6988
6989         rcu_read_lock();
6990         for_each_cpu(i, cpu_map)
6991                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6992         rcu_read_unlock();
6993 }
6994
6995 /* handle null as "default" */
6996 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6997                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6998 {
6999         struct sched_domain_attr tmp;
7000
7001         /* fast path */
7002         if (!new && !cur)
7003                 return 1;
7004
7005         tmp = SD_ATTR_INIT;
7006         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7007                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7008                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7009 }
7010
7011 /*
7012  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7013  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7014  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7015  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7016  *
7017  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7018  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7019  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7020  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7021  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7022  * it as it is.
7023  *
7024  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7025  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7026  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7027  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7028  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7029  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7030  *
7031  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7032  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7033  * and it will not create the default domain.
7034  *
7035  * Call with hotplug lock held
7036  */
7037 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7038                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7039 {
7040         int i, j, n;
7041         int new_topology;
7042
7043         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7044
7045         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7046         unregister_sched_domain_sysctl();
7047
7048         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7049         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7050
7051         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7052
7053         /* Destroy deleted domains */
7054         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7055                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7056                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7057                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7058                                 goto match1;
7059                 }
7060                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7061                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7062 match1:
7063                 ;
7064         }
7065
7066         n = ndoms_cur;
7067         if (doms_new == NULL) {
7068                 n = 0;
7069                 doms_new = &fallback_doms;
7070                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7071                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7072         }
7073
7074         /* Build new domains */
7075         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7076                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7077                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7078                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7079                                 goto match2;
7080                 }
7081                 /* no match - add a new doms_new */
7082                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7083 match2:
7084                 ;
7085         }
7086
7087         /* Remember the new sched domains */
7088         if (doms_cur != &fallback_doms)
7089                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7090         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7091         doms_cur = doms_new;
7092         dattr_cur = dattr_new;
7093         ndoms_cur = ndoms_new;
7094
7095         register_sched_domain_sysctl();
7096
7097         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7098 }
7099
7100 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7101
7102 /*
7103  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7104  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7105  * around partition_sched_domains().
7106  *
7107  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7108  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7109  */
7110 static void cpuset_cpu_active(void)
7111 {
7112         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7113                 /*
7114                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7115                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7116                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7117                  * domain, ignoring cpusets.
7118                  */
7119                 num_cpus_frozen--;
7120                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7121                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7122                         return;
7123                 }
7124                 /*
7125                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7126                  * restore the original sched domains by considering the
7127                  * cpuset configurations.
7128                  */
7129         }
7130         cpuset_update_active_cpus(true);
7131 }
7132
7133 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7134 {
7135         unsigned long flags;
7136         struct dl_bw *dl_b;
7137         bool overflow;
7138         int cpus;
7139
7140         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7141                 rcu_read_lock_sched();
7142                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7143
7144                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7145                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7146                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7147                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7148
7149                 rcu_read_unlock_sched();
7150
7151                 if (overflow)
7152                         return -EBUSY;
7153                 cpuset_update_active_cpus(false);
7154         } else {
7155                 num_cpus_frozen++;
7156                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7157         }
7158         return 0;
7159 }
7160
7161 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7162 {
7163         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7164         unsigned long flags;
7165
7166         set_cpu_active(cpu, true);
7167
7168         if (sched_smp_initialized) {
7169                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7170                 cpuset_cpu_active();
7171         }
7172
7173         /*
7174          * Put the rq online, if not already. This happens:
7175          *
7176          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7177          *    after all cpus have been brought up.
7178          *
7179          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7180          *    domains.
7181          */
7182         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7183         if (rq->rd) {
7184                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7185                 set_rq_online(rq);
7186         }
7187         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7188
7189         update_max_interval();
7190
7191         return 0;
7192 }
7193
7194 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7195 {
7196         int ret;
7197
7198         set_cpu_active(cpu, false);
7199         /*
7200          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
7201          * users of this state to go away such that all new such users will
7202          * observe it.
7203          *
7204          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
7205          * not imply sync_sched(), so wait for both.
7206          *
7207          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7208          */
7209         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
7210                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
7211         else
7212                 synchronize_rcu();
7213
7214         if (!sched_smp_initialized)
7215                 return 0;
7216
7217         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7218         if (ret) {
7219                 set_cpu_active(cpu, true);
7220                 return ret;
7221         }
7222         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7223         return 0;
7224 }
7225
7226 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7227 {
7228         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7229
7230         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7231         account_reset_rq(rq);
7232         update_max_interval();
7233 }
7234
7235 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7236 {
7237         set_cpu_rq_start_time(cpu);
7238         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7239         return 0;
7240 }
7241
7242 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7243 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
7244 {
7245         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7246         unsigned long flags;
7247
7248         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
7249         sched_ttwu_pending();
7250         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7251         if (rq->rd) {
7252                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7253                 set_rq_offline(rq);
7254         }
7255         migrate_tasks(rq);
7256         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
7257         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7258         calc_load_migrate(rq);
7259         update_max_interval();
7260         nohz_balance_exit_idle(cpu);
7261         hrtick_clear(rq);
7262         return 0;
7263 }
7264 #endif
7265
7266 void __init sched_init_smp(void)
7267 {
7268         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7269
7270         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7271         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7272
7273         sched_init_numa();
7274
7275         /*
7276          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7277          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7278          * happen.
7279          */
7280         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7281         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7282         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7283         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7284                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7285         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7286
7287         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7288         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7289                 BUG();
7290         sched_init_granularity();
7291         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7292
7293         init_sched_rt_class();
7294         init_sched_dl_class();
7295         sched_smp_initialized = true;
7296 }
7297
7298 static int __init migration_init(void)
7299 {
7300         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
7301         return 0;
7302 }
7303 early_initcall(migration_init);
7304
7305 #else
7306 void __init sched_init_smp(void)
7307 {
7308         sched_init_granularity();
7309 }
7310 #endif /* CONFIG_SMP */
7311
7312 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7313 {
7314         return in_lock_functions(addr) ||
7315                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7316                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7317 }
7318
7319 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7320 /*
7321  * Default task group.
7322  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7323  */
7324 struct task_group root_task_group;
7325 LIST_HEAD(task_groups);
7326
7327 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7328 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7329 #endif
7330
7331 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7332
7333 void __init sched_init(void)
7334 {
7335         int i, j;
7336         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7337
7338 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7339         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7340 #endif
7341 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7342         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7343 #endif
7344         if (alloc_size) {
7345                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7346
7347 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7348                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7349                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7350
7351                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7352                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7353
7354 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7355 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7356                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7357                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7358
7359                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7360                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7361
7362 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7363         }
7364 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7365         for_each_possible_cpu(i) {
7366                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7367                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7368         }
7369 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7370
7371         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7372                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7373         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7374                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7375
7376 #ifdef CONFIG_SMP
7377         init_defrootdomain();
7378 #endif
7379
7380 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7381         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7382                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7383 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7384
7385 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7386         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7387
7388         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7389         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7390         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7391         autogroup_init(&init_task);
7392 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7393
7394         for_each_possible_cpu(i) {
7395                 struct rq *rq;
7396
7397                 rq = cpu_rq(i);
7398                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7399                 rq->nr_running = 0;
7400                 rq->calc_load_active = 0;
7401                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7402                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7403                 init_rt_rq(&rq->rt);
7404                 init_dl_rq(&rq->dl);
7405 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7406                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7407                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7408                 /*
7409                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7410                  *
7411                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7412                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7413                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7414                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7415                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7416                  * (se->load.weight).
7417                  *
7418                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7419                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7420                  * then A0's share of the cpu resource is:
7421                  *
7422                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7423                  *
7424                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7425                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7426                  */
7427                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7428                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7429 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7430
7431                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7432 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7433                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7434 #endif
7435
7436                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7437                         rq->cpu_load[j] = 0;
7438
7439 #ifdef CONFIG_SMP
7440                 rq->sd = NULL;
7441                 rq->rd = NULL;
7442                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7443                 rq->balance_callback = NULL;
7444                 rq->active_balance = 0;
7445                 rq->next_balance = jiffies;
7446                 rq->push_cpu = 0;
7447                 rq->cpu = i;
7448                 rq->online = 0;
7449                 rq->idle_stamp = 0;
7450                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7451                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7452
7453                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7454
7455                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7456 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7457                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7458                 rq->nohz_flags = 0;
7459 #endif
7460 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7461                 rq->last_sched_tick = 0;
7462 #endif
7463 #endif /* CONFIG_SMP */
7464                 init_rq_hrtick(rq);
7465                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7466         }
7467
7468         set_load_weight(&init_task);
7469
7470 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7471         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7472 #endif
7473
7474         /*
7475          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7476          */
7477         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7478         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7479
7480         /*
7481          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7482          */
7483         current->sched_class = &fair_sched_class;
7484
7485         /*
7486          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7487          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7488          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7489          * when this runqueue becomes "idle".
7490          */
7491         init_idle(current, smp_processor_id());
7492
7493         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7494
7495 #ifdef CONFIG_SMP
7496         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7497         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7498         if (cpu_isolated_map == NULL)
7499                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7500         idle_thread_set_boot_cpu();
7501         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
7502 #endif
7503         init_sched_fair_class();
7504
7505         init_schedstats();
7506
7507         scheduler_running = 1;
7508 }
7509
7510 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7511 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7512 {
7513         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7514
7515         return (nested == preempt_offset);
7516 }
7517
7518 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7519 {
7520         /*
7521          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7522          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7523          * otherwise we will destroy state.
7524          */
7525         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7526                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7527                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7528                         current->state,
7529                         (void *)current->task_state_change,
7530                         (void *)current->task_state_change);
7531
7532         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7533 }
7534 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7535
7536 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7537 {
7538         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7539
7540         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7541         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7542              !is_idle_task(current)) ||
7543             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7544                 return;
7545         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7546                 return;
7547         prev_jiffy = jiffies;
7548
7549         printk(KERN_ERR
7550                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7551                         file, line);
7552         printk(KERN_ERR
7553                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7554                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7555                         current->pid, current->comm);
7556
7557         if (task_stack_end_corrupted(current))
7558                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7559
7560         debug_show_held_locks(current);
7561         if (irqs_disabled())
7562                 print_irqtrace_events(current);
7563 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7564         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7565                 pr_err("Preemption disabled at:");
7566                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7567                 pr_cont("\n");
7568         }
7569 #endif
7570         dump_stack();
7571 }
7572 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7573 #endif
7574
7575 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7576 void normalize_rt_tasks(void)
7577 {
7578         struct task_struct *g, *p;
7579         struct sched_attr attr = {
7580                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7581         };
7582
7583         read_lock(&tasklist_lock);
7584         for_each_process_thread(g, p) {
7585                 /*
7586                  * Only normalize user tasks:
7587                  */
7588                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7589                         continue;
7590
7591                 p->se.exec_start                = 0;
7592 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7593                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7594                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7595                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7596 #endif
7597
7598                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7599                         /*
7600                          * Renice negative nice level userspace
7601                          * tasks back to 0:
7602                          */
7603                         if (task_nice(p) < 0)
7604                                 set_user_nice(p, 0);
7605                         continue;
7606                 }
7607
7608                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7609         }
7610         read_unlock(&tasklist_lock);
7611 }
7612
7613 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7614
7615 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7616 /*
7617  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7618  *
7619  * They can only be called when the whole system has been
7620  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7621  * activity can take place. Using them for anything else would
7622  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7623  * under any other configuration.
7624  */
7625
7626 /**
7627  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7628  * @cpu: the processor in question.
7629  *
7630  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7631  *
7632  * Return: The current task for @cpu.
7633  */
7634 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7635 {
7636         return cpu_curr(cpu);
7637 }
7638
7639 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7640
7641 #ifdef CONFIG_IA64
7642 /**
7643  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7644  * @cpu: the processor in question.
7645  * @p: the task pointer to set.
7646  *
7647  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7648  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7649  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7650  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7651  * and caller must save the original value of the current task (see
7652  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7653  * re-starting the system.
7654  *
7655  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7656  */
7657 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7658 {
7659         cpu_curr(cpu) = p;
7660 }
7661
7662 #endif
7663
7664 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7665 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7666 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7667
7668 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7669 {
7670         free_fair_sched_group(tg);
7671         free_rt_sched_group(tg);
7672         autogroup_free(tg);
7673         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7674 }
7675
7676 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7677 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7678 {
7679         struct task_group *tg;
7680
7681         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7682         if (!tg)
7683                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7684
7685         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7686                 goto err;
7687
7688         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7689                 goto err;
7690
7691         return tg;
7692
7693 err:
7694         sched_free_group(tg);
7695         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7696 }
7697
7698 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7699 {
7700         unsigned long flags;
7701
7702         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7703         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7704
7705         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7706
7707         tg->parent = parent;
7708         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7709         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7710         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7711 }
7712
7713 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7714 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7715 {
7716         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7717         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7718 }
7719
7720 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7721 {
7722         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7723         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7724 }
7725
7726 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7727 {
7728         unsigned long flags;
7729
7730         /* end participation in shares distribution */
7731         unregister_fair_sched_group(tg);
7732
7733         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7734         list_del_rcu(&tg->list);
7735         list_del_rcu(&tg->siblings);
7736         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7737 }
7738
7739 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7740  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7741  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7742  *      reflect its new group.
7743  */
7744 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7745 {
7746         struct task_group *tg;
7747         int queued, running;
7748         struct rq_flags rf;
7749         struct rq *rq;
7750
7751         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
7752
7753         running = task_current(rq, tsk);
7754         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7755
7756         if (queued)
7757                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7758         if (unlikely(running))
7759                 put_prev_task(rq, tsk);
7760
7761         /*
7762          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7763          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7764          * to prevent lockdep warnings.
7765          */
7766         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7767                           struct task_group, css);
7768         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7769         tsk->sched_task_group = tg;
7770
7771 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7772         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7773                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7774         else
7775 #endif
7776                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7777
7778         if (unlikely(running))
7779                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7780         if (queued)
7781                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7782
7783         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
7784 }
7785 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7786
7787 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7788 /*
7789  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7790  */
7791 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7792
7793 /* Must be called with tasklist_lock held */
7794 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7795 {
7796         struct task_struct *g, *p;
7797
7798         /*
7799          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7800          */
7801         if (task_group_is_autogroup(tg))
7802                 return 0;
7803
7804         for_each_process_thread(g, p) {
7805                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7806                         return 1;
7807         }
7808
7809         return 0;
7810 }
7811
7812 struct rt_schedulable_data {
7813         struct task_group *tg;
7814         u64 rt_period;
7815         u64 rt_runtime;
7816 };
7817
7818 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7819 {
7820         struct rt_schedulable_data *d = data;
7821         struct task_group *child;
7822         unsigned long total, sum = 0;
7823         u64 period, runtime;
7824
7825         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7826         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7827
7828         if (tg == d->tg) {
7829                 period = d->rt_period;
7830                 runtime = d->rt_runtime;
7831         }
7832
7833         /*
7834          * Cannot have more runtime than the period.
7835          */
7836         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7837                 return -EINVAL;
7838
7839         /*
7840          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7841          */
7842         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7843                 return -EBUSY;
7844
7845         total = to_ratio(period, runtime);
7846
7847         /*
7848          * Nobody can have more than the global setting allows.
7849          */
7850         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7851                 return -EINVAL;
7852
7853         /*
7854          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7855          */
7856         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7857                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7858                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7859
7860                 if (child == d->tg) {
7861                         period = d->rt_period;
7862                         runtime = d->rt_runtime;
7863                 }
7864
7865                 sum += to_ratio(period, runtime);
7866         }
7867
7868         if (sum > total)
7869                 return -EINVAL;
7870
7871         return 0;
7872 }
7873
7874 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7875 {
7876         int ret;
7877
7878         struct rt_schedulable_data data = {
7879                 .tg = tg,
7880                 .rt_period = period,
7881                 .rt_runtime = runtime,
7882         };
7883
7884         rcu_read_lock();
7885         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7886         rcu_read_unlock();
7887
7888         return ret;
7889 }
7890
7891 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7892                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7893 {
7894         int i, err = 0;
7895
7896         /*
7897          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7898          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7899          */
7900         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7901                 return -EINVAL;
7902
7903         /* No period doesn't make any sense. */
7904         if (rt_period == 0)
7905                 return -EINVAL;
7906
7907         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7908         read_lock(&tasklist_lock);
7909         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7910         if (err)
7911                 goto unlock;
7912
7913         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7914         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7915         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7916
7917         for_each_possible_cpu(i) {
7918                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7919
7920                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7921                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7922                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7923         }
7924         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7925 unlock:
7926         read_unlock(&tasklist_lock);
7927         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7928
7929         return err;
7930 }
7931
7932 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7933 {
7934         u64 rt_runtime, rt_period;
7935
7936         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7937         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7938         if (rt_runtime_us < 0)
7939                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7940
7941         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7942 }
7943
7944 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7945 {
7946         u64 rt_runtime_us;
7947
7948         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7949                 return -1;
7950
7951         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7952         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7953         return rt_runtime_us;
7954 }
7955
7956 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7957 {
7958         u64 rt_runtime, rt_period;
7959
7960         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7961         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7962
7963         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7964 }
7965
7966 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7967 {
7968         u64 rt_period_us;
7969
7970         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7971         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7972         return rt_period_us;
7973 }
7974 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7975
7976 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7977 static int sched_rt_global_constraints(void)
7978 {
7979         int ret = 0;
7980
7981         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7982         read_lock(&tasklist_lock);
7983         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7984         read_unlock(&tasklist_lock);
7985         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7986
7987         return ret;
7988 }
7989
7990 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7991 {
7992         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7993         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7994                 return 0;
7995
7996         return 1;
7997 }
7998
7999 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8000 static int sched_rt_global_constraints(void)
8001 {
8002         unsigned long flags;
8003         int i;
8004
8005         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8006         for_each_possible_cpu(i) {
8007                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8008
8009                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8010                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8011                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8012         }
8013         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8014
8015         return 0;
8016 }
8017 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8018
8019 static int sched_dl_global_validate(void)
8020 {
8021         u64 runtime = global_rt_runtime();
8022         u64 period = global_rt_period();
8023         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8024         struct dl_bw *dl_b;
8025         int cpu, ret = 0;
8026         unsigned long flags;
8027
8028         /*
8029          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8030          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8031          * any of the root_domains.
8032          *
8033          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8034          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8035          * solutions is welcome!
8036          */
8037         for_each_possible_cpu(cpu) {
8038                 rcu_read_lock_sched();
8039                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8040
8041                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8042                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8043                         ret = -EBUSY;
8044                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8045
8046                 rcu_read_unlock_sched();
8047
8048                 if (ret)
8049                         break;
8050         }
8051
8052         return ret;
8053 }
8054
8055 static void sched_dl_do_global(void)
8056 {
8057         u64 new_bw = -1;
8058         struct dl_bw *dl_b;
8059         int cpu;
8060         unsigned long flags;
8061
8062         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8063         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8064
8065         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8066                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8067
8068         /*
8069          * FIXME: As above...
8070          */
8071         for_each_possible_cpu(cpu) {
8072                 rcu_read_lock_sched();
8073                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8074
8075                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8076                 dl_b->bw = new_bw;
8077                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8078
8079                 rcu_read_unlock_sched();
8080         }
8081 }
8082
8083 static int sched_rt_global_validate(void)
8084 {
8085         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8086                 return -EINVAL;
8087
8088         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8089                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8090                 return -EINVAL;
8091
8092         return 0;
8093 }
8094
8095 static void sched_rt_do_global(void)
8096 {
8097         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8098         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8099 }
8100
8101 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8102                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8103                 loff_t *ppos)
8104 {
8105         int old_period, old_runtime;
8106         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8107         int ret;
8108
8109         mutex_lock(&mutex);
8110         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8111         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8112
8113         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8114
8115         if (!ret && write) {
8116                 ret = sched_rt_global_validate();
8117                 if (ret)
8118                         goto undo;
8119
8120                 ret = sched_dl_global_validate();
8121                 if (ret)
8122                         goto undo;
8123
8124                 ret = sched_rt_global_constraints();
8125                 if (ret)
8126                         goto undo;
8127
8128                 sched_rt_do_global();
8129                 sched_dl_do_global();
8130         }
8131         if (0) {
8132 undo:
8133                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8134                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8135         }
8136         mutex_unlock(&mutex);
8137
8138         return ret;
8139 }
8140
8141 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8142                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8143                 loff_t *ppos)
8144 {
8145         int ret;
8146         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8147
8148         mutex_lock(&mutex);
8149         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8150         /* make sure that internally we keep jiffies */
8151         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8152         if (!ret && write) {
8153                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8154                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8155         }
8156         mutex_unlock(&mutex);
8157         return ret;
8158 }
8159
8160 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8161
8162 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8163 {
8164         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8165 }
8166
8167 static struct cgroup_subsys_state *
8168 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8169 {
8170         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8171         struct task_group *tg;
8172
8173         if (!parent) {
8174                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8175                 return &root_task_group.css;
8176         }
8177
8178         tg = sched_create_group(parent);
8179         if (IS_ERR(tg))
8180                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8181
8182         sched_online_group(tg, parent);
8183
8184         return &tg->css;
8185 }
8186
8187 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8188 {
8189         struct task_group *tg = css_tg(css);
8190
8191         sched_offline_group(tg);
8192 }
8193
8194 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8195 {
8196         struct task_group *tg = css_tg(css);
8197
8198         /*
8199          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8200          */
8201         sched_free_group(tg);
8202 }
8203
8204 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8205 {
8206         sched_move_task(task);
8207 }
8208
8209 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8210 {
8211         struct task_struct *task;
8212         struct cgroup_subsys_state *css;
8213
8214         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8215 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8216                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8217                         return -EINVAL;
8218 #else
8219                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8220                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8221                         return -EINVAL;
8222 #endif
8223         }
8224         return 0;
8225 }
8226
8227 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8228 {
8229         struct task_struct *task;
8230         struct cgroup_subsys_state *css;
8231
8232         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8233                 sched_move_task(task);
8234 }
8235
8236 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8237 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8238                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8239 {
8240         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8241 }
8242
8243 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8244                                struct cftype *cft)
8245 {
8246         struct task_group *tg = css_tg(css);
8247
8248         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8249 }
8250
8251 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8252 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8253
8254 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8255 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8256
8257 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8258
8259 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8260 {
8261         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8262         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8263
8264         if (tg == &root_task_group)
8265                 return -EINVAL;
8266
8267         /*
8268          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8269          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8270          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8271          */
8272         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8273                 return -EINVAL;
8274
8275         /*
8276          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8277          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8278          * feasibility.
8279          */
8280         if (period > max_cfs_quota_period)
8281                 return -EINVAL;
8282
8283         /*
8284          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8285          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8286          */
8287         get_online_cpus();
8288         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8289         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8290         if (ret)
8291                 goto out_unlock;
8292
8293         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8294         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8295         /*
8296          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8297          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8298          */
8299         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8300                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8301         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8302         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8303         cfs_b->quota = quota;
8304
8305         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8306         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8307         if (runtime_enabled)
8308                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8309         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8310
8311         for_each_online_cpu(i) {
8312                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8313                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8314
8315                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8316                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8317                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8318
8319                 if (cfs_rq->throttled)
8320                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8321                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8322         }
8323         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8324                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8325 out_unlock:
8326         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8327         put_online_cpus();
8328
8329         return ret;
8330 }
8331
8332 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8333 {
8334         u64 quota, period;
8335
8336         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8337         if (cfs_quota_us < 0)
8338                 quota = RUNTIME_INF;
8339         else
8340                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8341
8342         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8343 }
8344
8345 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8346 {
8347         u64 quota_us;
8348
8349         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8350                 return -1;
8351
8352         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8353         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8354
8355         return quota_us;
8356 }
8357
8358 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8359 {
8360         u64 quota, period;
8361
8362         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8363         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8364
8365         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8366 }
8367
8368 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8369 {
8370         u64 cfs_period_us;
8371
8372         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8373         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8374
8375         return cfs_period_us;
8376 }
8377
8378 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8379                                   struct cftype *cft)
8380 {
8381         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8382 }
8383
8384 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8385                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8386 {
8387         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8388 }
8389
8390 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8391                                    struct cftype *cft)
8392 {
8393         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8394 }
8395
8396 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8397                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8398 {
8399         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8400 }
8401
8402 struct cfs_schedulable_data {
8403         struct task_group *tg;
8404         u64 period, quota;
8405 };
8406
8407 /*
8408  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8409  * note: units are usecs
8410  */
8411 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8412                                struct cfs_schedulable_data *d)
8413 {
8414         u64 quota, period;
8415
8416         if (tg == d->tg) {
8417                 period = d->period;
8418                 quota = d->quota;
8419         } else {
8420                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8421                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8422         }
8423
8424         /* note: these should typically be equivalent */
8425         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8426                 return RUNTIME_INF;
8427
8428         return to_ratio(period, quota);
8429 }
8430
8431 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8432 {
8433         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8434         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8435         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8436
8437         if (!tg->parent) {
8438                 quota = RUNTIME_INF;
8439         } else {
8440                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8441
8442                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8443                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8444
8445                 /*
8446                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8447                  * limit is set
8448                  */
8449                 if (quota == RUNTIME_INF)
8450                         quota = parent_quota;
8451                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8452                         return -EINVAL;
8453         }
8454         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8455
8456         return 0;
8457 }
8458
8459 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8460 {
8461         int ret;
8462         struct cfs_schedulable_data data = {
8463                 .tg = tg,
8464                 .period = period,
8465                 .quota = quota,
8466         };
8467
8468         if (quota != RUNTIME_INF) {
8469                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8470                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8471         }
8472
8473         rcu_read_lock();
8474         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8475         rcu_read_unlock();
8476
8477         return ret;
8478 }
8479
8480 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8481 {
8482         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8483         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8484
8485         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8486         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8487         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8488
8489         return 0;
8490 }
8491 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8492 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8493
8494 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8495 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8496                                 struct cftype *cft, s64 val)
8497 {
8498         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8499 }
8500
8501 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8502                                struct cftype *cft)
8503 {
8504         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8505 }
8506
8507 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8508                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8509 {
8510         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8511 }
8512
8513 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8514                                    struct cftype *cft)
8515 {
8516         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8517 }
8518 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8519
8520 static struct cftype cpu_files[] = {
8521 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8522         {
8523                 .name = "shares",
8524                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8525                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8526         },
8527 #endif
8528 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8529         {
8530                 .name = "cfs_quota_us",
8531                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8532                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8533         },
8534         {
8535                 .name = "cfs_period_us",
8536                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8537                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8538         },
8539         {
8540                 .name = "stat",
8541                 .seq_show = cpu_stats_show,
8542         },
8543 #endif
8544 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8545         {
8546                 .name = "rt_runtime_us",
8547                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8548                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8549         },
8550         {
8551                 .name = "rt_period_us",
8552                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8553                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8554         },
8555 #endif
8556         { }     /* terminate */
8557 };
8558
8559 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8560         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8561         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8562         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8563         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8564         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8565         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8566         .legacy_cftypes = cpu_files,
8567         .early_init     = true,
8568 };
8569
8570 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8571
8572 void dump_cpu_task(int cpu)
8573 {
8574         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8575         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8576 }
8577
8578 /*
8579  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8580  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8581  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8582  * that remained on nice 0.
8583  *
8584  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8585  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8586  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8587  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8588  * the relative distance between them is ~25%.)
8589  */
8590 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8591  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8592  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8593  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8594  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8595  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8596  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8597  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8598  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8599 };
8600
8601 /*
8602  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8603  *
8604  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8605  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8606  * into multiplications:
8607  */
8608 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8609  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8610  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8611  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8612  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8613  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8614  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8615  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8616  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8617 };