Merge branch 'for-3.15' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/cgroup
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299 /*
300  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
301  */
302 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
303         __acquires(rq->lock)
304 {
305         struct rq *rq;
306
307         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
308
309         for (;;) {
310                 rq = task_rq(p);
311                 raw_spin_lock(&rq->lock);
312                 if (likely(rq == task_rq(p)))
313                         return rq;
314                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
315         }
316 }
317
318 /*
319  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
320  */
321 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
322         __acquires(p->pi_lock)
323         __acquires(rq->lock)
324 {
325         struct rq *rq;
326
327         for (;;) {
328                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
329                 rq = task_rq(p);
330                 raw_spin_lock(&rq->lock);
331                 if (likely(rq == task_rq(p)))
332                         return rq;
333                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
334                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
335         }
336 }
337
338 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
339         __releases(rq->lock)
340 {
341         raw_spin_unlock(&rq->lock);
342 }
343
344 static inline void
345 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
346         __releases(rq->lock)
347         __releases(p->pi_lock)
348 {
349         raw_spin_unlock(&rq->lock);
350         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
351 }
352
353 /*
354  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
355  */
356 static struct rq *this_rq_lock(void)
357         __acquires(rq->lock)
358 {
359         struct rq *rq;
360
361         local_irq_disable();
362         rq = this_rq();
363         raw_spin_lock(&rq->lock);
364
365         return rq;
366 }
367
368 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
369 /*
370  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398
399 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
400 {
401         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
402         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
403
404         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
405 }
406
407 /*
408  * called from hardirq (IPI) context
409  */
410 static void __hrtick_start(void *arg)
411 {
412         struct rq *rq = arg;
413
414         raw_spin_lock(&rq->lock);
415         __hrtick_restart(rq);
416         rq->hrtick_csd_pending = 0;
417         raw_spin_unlock(&rq->lock);
418 }
419
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
428         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
429
430         hrtimer_set_expires(timer, time);
431
432         if (rq == this_rq()) {
433                 __hrtick_restart(rq);
434         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
435                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
436                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
437         }
438 }
439
440 static int
441 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
442 {
443         int cpu = (int)(long)hcpu;
444
445         switch (action) {
446         case CPU_UP_CANCELED:
447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
448         case CPU_DOWN_PREPARE:
449         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
450         case CPU_DEAD:
451         case CPU_DEAD_FROZEN:
452                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
453                 return NOTIFY_OK;
454         }
455
456         return NOTIFY_DONE;
457 }
458
459 static __init void init_hrtick(void)
460 {
461         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
462 }
463 #else
464 /*
465  * Called to set the hrtick timer state.
466  *
467  * called with rq->lock held and irqs disabled
468  */
469 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
470 {
471         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
472                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
473 }
474
475 static inline void init_hrtick(void)
476 {
477 }
478 #endif /* CONFIG_SMP */
479
480 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
481 {
482 #ifdef CONFIG_SMP
483         rq->hrtick_csd_pending = 0;
484
485         rq->hrtick_csd.flags = 0;
486         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
487         rq->hrtick_csd.info = rq;
488 #endif
489
490         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
491         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
492 }
493 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
495 {
496 }
497
498 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
499 {
500 }
501
502 static inline void init_hrtick(void)
503 {
504 }
505 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
506
507 /*
508  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
509  *
510  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
511  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
512  * the target CPU.
513  */
514 void resched_task(struct task_struct *p)
515 {
516         int cpu;
517
518         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
519
520         if (test_tsk_need_resched(p))
521                 return;
522
523         set_tsk_need_resched(p);
524
525         cpu = task_cpu(p);
526         if (cpu == smp_processor_id()) {
527                 set_preempt_need_resched();
528                 return;
529         }
530
531         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
532         smp_mb();
533         if (!tsk_is_polling(p))
534                 smp_send_reschedule(cpu);
535 }
536
537 void resched_cpu(int cpu)
538 {
539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
540         unsigned long flags;
541
542         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
543                 return;
544         resched_task(cpu_curr(cpu));
545         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
546 }
547
548 #ifdef CONFIG_SMP
549 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
550 /*
551  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
552  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
553  *
554  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
555  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
556  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
557  */
558 int get_nohz_timer_target(int pinned)
559 {
560         int cpu = smp_processor_id();
561         int i;
562         struct sched_domain *sd;
563
564         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
565                 return cpu;
566
567         rcu_read_lock();
568         for_each_domain(cpu, sd) {
569                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
570                         if (!idle_cpu(i)) {
571                                 cpu = i;
572                                 goto unlock;
573                         }
574                 }
575         }
576 unlock:
577         rcu_read_unlock();
578         return cpu;
579 }
580 /*
581  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
582  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
583  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
584  * idle system the next event might even be infinite time into the
585  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
586  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
587  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
588  * wheel for the next timer event.
589  */
590 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
591 {
592         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
593
594         if (cpu == smp_processor_id())
595                 return;
596
597         /*
598          * This is safe, as this function is called with the timer
599          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
600          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
601          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
602          * timer into account automatically.
603          */
604         if (rq->curr != rq->idle)
605                 return;
606
607         /*
608          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
609          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
610          * idle task through an additional NOOP schedule()
611          */
612         set_tsk_need_resched(rq->idle);
613
614         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
615         smp_mb();
616         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
617                 smp_send_reschedule(cpu);
618 }
619
620 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
621 {
622         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
623                 if (cpu != smp_processor_id() ||
624                     tick_nohz_tick_stopped())
625                         smp_send_reschedule(cpu);
626                 return true;
627         }
628
629         return false;
630 }
631
632 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
633 {
634         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
635                 wake_up_idle_cpu(cpu);
636 }
637
638 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
639 {
640         int cpu = smp_processor_id();
641
642         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
643                 return false;
644
645         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
646                 return true;
647
648         /*
649          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
650          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
651          */
652         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
653         return false;
654 }
655
656 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
657
658 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
659 {
660         return false;
661 }
662
663 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
664
665 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
666 bool sched_can_stop_tick(void)
667 {
668        struct rq *rq;
669
670        rq = this_rq();
671
672        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
673        smp_rmb();
674
675        /* More than one running task need preemption */
676        if (rq->nr_running > 1)
677                return false;
678
679        return true;
680 }
681 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
682
683 void sched_avg_update(struct rq *rq)
684 {
685         s64 period = sched_avg_period();
686
687         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
688                 /*
689                  * Inline assembly required to prevent the compiler
690                  * optimising this loop into a divmod call.
691                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
692                  */
693                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
694                 rq->age_stamp += period;
695                 rq->rt_avg /= 2;
696         }
697 }
698
699 #endif /* CONFIG_SMP */
700
701 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
702                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
703 /*
704  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
705  * node and @up when leaving it for the final time.
706  *
707  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
708  */
709 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
710                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
711 {
712         struct task_group *parent, *child;
713         int ret;
714
715         parent = from;
716
717 down:
718         ret = (*down)(parent, data);
719         if (ret)
720                 goto out;
721         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
722                 parent = child;
723                 goto down;
724
725 up:
726                 continue;
727         }
728         ret = (*up)(parent, data);
729         if (ret || parent == from)
730                 goto out;
731
732         child = parent;
733         parent = parent->parent;
734         if (parent)
735                 goto up;
736 out:
737         return ret;
738 }
739
740 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
741 {
742         return 0;
743 }
744 #endif
745
746 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
747 {
748         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
749         struct load_weight *load = &p->se.load;
750
751         /*
752          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
753          */
754         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
755                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
756                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
757                 return;
758         }
759
760         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
761         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
762 }
763
764 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
765 {
766         update_rq_clock(rq);
767         sched_info_queued(rq, p);
768         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
769 }
770
771 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
772 {
773         update_rq_clock(rq);
774         sched_info_dequeued(rq, p);
775         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
776 }
777
778 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
779 {
780         if (task_contributes_to_load(p))
781                 rq->nr_uninterruptible--;
782
783         enqueue_task(rq, p, flags);
784 }
785
786 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
787 {
788         if (task_contributes_to_load(p))
789                 rq->nr_uninterruptible++;
790
791         dequeue_task(rq, p, flags);
792 }
793
794 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
795 {
796 /*
797  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
798  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
799  */
800 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
801         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
802 #endif
803 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
804         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
805
806         /*
807          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
808          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
809          * {soft,}irq region.
810          *
811          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
812          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
813          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
814          * monotonic.
815          *
816          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
817          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
818          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
819          * atomic ops.
820          */
821         if (irq_delta > delta)
822                 irq_delta = delta;
823
824         rq->prev_irq_time += irq_delta;
825         delta -= irq_delta;
826 #endif
827 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
828         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
829                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
830                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
831
832                 if (unlikely(steal > delta))
833                         steal = delta;
834
835                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
836                 delta -= steal;
837         }
838 #endif
839
840         rq->clock_task += delta;
841
842 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
843         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
844                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
845 #endif
846 }
847
848 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
849 {
850         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
851         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
852
853         if (stop) {
854                 /*
855                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
856                  * userspace knows about and won't get confused about.
857                  *
858                  * Also, it will make PI more or less work without too
859                  * much confusion -- but then, stop work should not
860                  * rely on PI working anyway.
861                  */
862                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
863
864                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
865         }
866
867         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
868
869         if (old_stop) {
870                 /*
871                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
872                  * it can die in pieces.
873                  */
874                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
875         }
876 }
877
878 /*
879  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
880  */
881 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
882 {
883         return p->static_prio;
884 }
885
886 /*
887  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
888  * without taking RT-inheritance into account. Might be
889  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
890  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
891  * estimator recalculates.
892  */
893 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
894 {
895         int prio;
896
897         if (task_has_dl_policy(p))
898                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
899         else if (task_has_rt_policy(p))
900                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
901         else
902                 prio = __normal_prio(p);
903         return prio;
904 }
905
906 /*
907  * Calculate the current priority, i.e. the priority
908  * taken into account by the scheduler. This value might
909  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
910  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
911  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
912  */
913 static int effective_prio(struct task_struct *p)
914 {
915         p->normal_prio = normal_prio(p);
916         /*
917          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
918          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
919          * to the normal priority:
920          */
921         if (!rt_prio(p->prio))
922                 return p->normal_prio;
923         return p->prio;
924 }
925
926 /**
927  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
928  * @p: the task in question.
929  *
930  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
931  */
932 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
933 {
934         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
935 }
936
937 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
938                                        const struct sched_class *prev_class,
939                                        int oldprio)
940 {
941         if (prev_class != p->sched_class) {
942                 if (prev_class->switched_from)
943                         prev_class->switched_from(rq, p);
944                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
945         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
946                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
947 }
948
949 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
950 {
951         const struct sched_class *class;
952
953         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
954                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
955         } else {
956                 for_each_class(class) {
957                         if (class == rq->curr->sched_class)
958                                 break;
959                         if (class == p->sched_class) {
960                                 resched_task(rq->curr);
961                                 break;
962                         }
963                 }
964         }
965
966         /*
967          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
968          * this case, we can save a useless back to back clock update.
969          */
970         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
971                 rq->skip_clock_update = 1;
972 }
973
974 #ifdef CONFIG_SMP
975 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
976 {
977 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
978         /*
979          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
980          * ttwu() will sort out the placement.
981          */
982         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
983                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
984
985 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
986         /*
987          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
988          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
989          *
990          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
991          * see task_group().
992          *
993          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
994          * task_rq_lock().
995          */
996         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
997                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
998 #endif
999 #endif
1000
1001         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1002
1003         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1004                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1005                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1006                 p->se.nr_migrations++;
1007                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1008         }
1009
1010         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1011 }
1012
1013 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1014 {
1015         if (p->on_rq) {
1016                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1017
1018                 src_rq = task_rq(p);
1019                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1020
1021                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1022                 set_task_cpu(p, cpu);
1023                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1024                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1025         } else {
1026                 /*
1027                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1028                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1029                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1030                  */
1031                 p->wake_cpu = cpu;
1032         }
1033 }
1034
1035 struct migration_swap_arg {
1036         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1037         int src_cpu, dst_cpu;
1038 };
1039
1040 static int migrate_swap_stop(void *data)
1041 {
1042         struct migration_swap_arg *arg = data;
1043         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1044         int ret = -EAGAIN;
1045
1046         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1047         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1048
1049         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1050                         &arg->dst_task->pi_lock);
1051         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1052         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1053                 goto unlock;
1054
1055         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1056                 goto unlock;
1057
1058         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1059                 goto unlock;
1060
1061         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1062                 goto unlock;
1063
1064         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1065         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1066
1067         ret = 0;
1068
1069 unlock:
1070         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1071         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1072         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1073
1074         return ret;
1075 }
1076
1077 /*
1078  * Cross migrate two tasks
1079  */
1080 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1081 {
1082         struct migration_swap_arg arg;
1083         int ret = -EINVAL;
1084
1085         arg = (struct migration_swap_arg){
1086                 .src_task = cur,
1087                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1088                 .dst_task = p,
1089                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1090         };
1091
1092         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1093                 goto out;
1094
1095         /*
1096          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1097          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1098          */
1099         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1100                 goto out;
1101
1102         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1106                 goto out;
1107
1108         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1109         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1110
1111 out:
1112         return ret;
1113 }
1114
1115 struct migration_arg {
1116         struct task_struct *task;
1117         int dest_cpu;
1118 };
1119
1120 static int migration_cpu_stop(void *data);
1121
1122 /*
1123  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1124  *
1125  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1126  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1127  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1128  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1129  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1130  * @p has remained unscheduled the whole time.
1131  *
1132  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1133  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1134  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1135  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1136  * waiting to become inactive.
1137  */
1138 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1139 {
1140         unsigned long flags;
1141         int running, on_rq;
1142         unsigned long ncsw;
1143         struct rq *rq;
1144
1145         for (;;) {
1146                 /*
1147                  * We do the initial early heuristics without holding
1148                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1149                  * the runqueue lock when things look like they will
1150                  * work out!
1151                  */
1152                 rq = task_rq(p);
1153
1154                 /*
1155                  * If the task is actively running on another CPU
1156                  * still, just relax and busy-wait without holding
1157                  * any locks.
1158                  *
1159                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1160                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1161                  * But we don't care, since "task_running()" will
1162                  * return false if the runqueue has changed and p
1163                  * is actually now running somewhere else!
1164                  */
1165                 while (task_running(rq, p)) {
1166                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1167                                 return 0;
1168                         cpu_relax();
1169                 }
1170
1171                 /*
1172                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1173                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1174                  * just go back and repeat.
1175                  */
1176                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1177                 trace_sched_wait_task(p);
1178                 running = task_running(rq, p);
1179                 on_rq = p->on_rq;
1180                 ncsw = 0;
1181                 if (!match_state || p->state == match_state)
1182                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1183                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1184
1185                 /*
1186                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1187                  */
1188                 if (unlikely(!ncsw))
1189                         break;
1190
1191                 /*
1192                  * Was it really running after all now that we
1193                  * checked with the proper locks actually held?
1194                  *
1195                  * Oops. Go back and try again..
1196                  */
1197                 if (unlikely(running)) {
1198                         cpu_relax();
1199                         continue;
1200                 }
1201
1202                 /*
1203                  * It's not enough that it's not actively running,
1204                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1205                  * preempted!
1206                  *
1207                  * So if it was still runnable (but just not actively
1208                  * running right now), it's preempted, and we should
1209                  * yield - it could be a while.
1210                  */
1211                 if (unlikely(on_rq)) {
1212                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1213
1214                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1215                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1216                         continue;
1217                 }
1218
1219                 /*
1220                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1221                  * runnable, which means that it will never become
1222                  * running in the future either. We're all done!
1223                  */
1224                 break;
1225         }
1226
1227         return ncsw;
1228 }
1229
1230 /***
1231  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1232  * @p: the to-be-kicked thread
1233  *
1234  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1235  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1236  *
1237  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1238  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1239  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1240  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1241  * achieved as well.
1242  */
1243 void kick_process(struct task_struct *p)
1244 {
1245         int cpu;
1246
1247         preempt_disable();
1248         cpu = task_cpu(p);
1249         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1250                 smp_send_reschedule(cpu);
1251         preempt_enable();
1252 }
1253 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1254 #endif /* CONFIG_SMP */
1255
1256 #ifdef CONFIG_SMP
1257 /*
1258  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1259  */
1260 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1261 {
1262         int nid = cpu_to_node(cpu);
1263         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1264         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1265         int dest_cpu;
1266
1267         /*
1268          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1269          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1270          * select the cpu on the other node.
1271          */
1272         if (nid != -1) {
1273                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1274
1275                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1276                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1277                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1278                                 continue;
1279                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1280                                 continue;
1281                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1282                                 return dest_cpu;
1283                 }
1284         }
1285
1286         for (;;) {
1287                 /* Any allowed, online CPU? */
1288                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1289                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1290                                 continue;
1291                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1292                                 continue;
1293                         goto out;
1294                 }
1295
1296                 switch (state) {
1297                 case cpuset:
1298                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1299                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1300                         state = possible;
1301                         break;
1302
1303                 case possible:
1304                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1305                         state = fail;
1306                         break;
1307
1308                 case fail:
1309                         BUG();
1310                         break;
1311                 }
1312         }
1313
1314 out:
1315         if (state != cpuset) {
1316                 /*
1317                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1318                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1319                  * leave kernel.
1320                  */
1321                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1322                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1323                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1324                 }
1325         }
1326
1327         return dest_cpu;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1332  */
1333 static inline
1334 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1335 {
1336         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1337
1338         /*
1339          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1340          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1341          * cpu.
1342          *
1343          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1344          *
1345          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1346          *   not worry about this generic constraint ]
1347          */
1348         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1349                      !cpu_online(cpu)))
1350                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1351
1352         return cpu;
1353 }
1354
1355 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1356 {
1357         s64 diff = sample - *avg;
1358         *avg += diff >> 3;
1359 }
1360 #endif
1361
1362 static void
1363 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1364 {
1365 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1366         struct rq *rq = this_rq();
1367
1368 #ifdef CONFIG_SMP
1369         int this_cpu = smp_processor_id();
1370
1371         if (cpu == this_cpu) {
1372                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1373                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1374         } else {
1375                 struct sched_domain *sd;
1376
1377                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1378                 rcu_read_lock();
1379                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1380                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1381                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1382                                 break;
1383                         }
1384                 }
1385                 rcu_read_unlock();
1386         }
1387
1388         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1389                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1390
1391 #endif /* CONFIG_SMP */
1392
1393         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1394         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1395
1396         if (wake_flags & WF_SYNC)
1397                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1398
1399 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1400 }
1401
1402 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1403 {
1404         activate_task(rq, p, en_flags);
1405         p->on_rq = 1;
1406
1407         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1408         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1409                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1410 }
1411
1412 /*
1413  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1414  */
1415 static void
1416 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1417 {
1418         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1419         trace_sched_wakeup(p, true);
1420
1421         p->state = TASK_RUNNING;
1422 #ifdef CONFIG_SMP
1423         if (p->sched_class->task_woken)
1424                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1425
1426         if (rq->idle_stamp) {
1427                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1428                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1429
1430                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1431
1432                 if (rq->avg_idle > max)
1433                         rq->avg_idle = max;
1434
1435                 rq->idle_stamp = 0;
1436         }
1437 #endif
1438 }
1439
1440 static void
1441 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1442 {
1443 #ifdef CONFIG_SMP
1444         if (p->sched_contributes_to_load)
1445                 rq->nr_uninterruptible--;
1446 #endif
1447
1448         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1449         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1454  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1455  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1456  * the task is still ->on_rq.
1457  */
1458 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1459 {
1460         struct rq *rq;
1461         int ret = 0;
1462
1463         rq = __task_rq_lock(p);
1464         if (p->on_rq) {
1465                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1466                 update_rq_clock(rq);
1467                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1468                 ret = 1;
1469         }
1470         __task_rq_unlock(rq);
1471
1472         return ret;
1473 }
1474
1475 #ifdef CONFIG_SMP
1476 static void sched_ttwu_pending(void)
1477 {
1478         struct rq *rq = this_rq();
1479         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1480         struct task_struct *p;
1481
1482         raw_spin_lock(&rq->lock);
1483
1484         while (llist) {
1485                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1486                 llist = llist_next(llist);
1487                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1488         }
1489
1490         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1491 }
1492
1493 void scheduler_ipi(void)
1494 {
1495         /*
1496          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1497          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1498          * this IPI.
1499          */
1500         preempt_fold_need_resched();
1501
1502         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1503                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1504                         && !got_nohz_idle_kick())
1505                 return;
1506
1507         /*
1508          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1509          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1510          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1511          * we do call them.
1512          *
1513          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1514          * properly.
1515          *
1516          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1517          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1518          * somewhat pessimize the simple resched case.
1519          */
1520         irq_enter();
1521         tick_nohz_full_check();
1522         sched_ttwu_pending();
1523
1524         /*
1525          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1526          */
1527         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1528                 this_rq()->idle_balance = 1;
1529                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1530         }
1531         irq_exit();
1532 }
1533
1534 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1535 {
1536         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1537                 smp_send_reschedule(cpu);
1538 }
1539
1540 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1541 {
1542         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1543 }
1544 #endif /* CONFIG_SMP */
1545
1546 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1547 {
1548         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1549
1550 #if defined(CONFIG_SMP)
1551         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1552                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1553                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1554                 return;
1555         }
1556 #endif
1557
1558         raw_spin_lock(&rq->lock);
1559         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1560         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1561 }
1562
1563 /**
1564  * try_to_wake_up - wake up a thread
1565  * @p: the thread to be awakened
1566  * @state: the mask of task states that can be woken
1567  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1568  *
1569  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1570  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1571  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1572  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1573  * runnable without the overhead of this.
1574  *
1575  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1576  * or @state didn't match @p's state.
1577  */
1578 static int
1579 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1580 {
1581         unsigned long flags;
1582         int cpu, success = 0;
1583
1584         /*
1585          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1586          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1587          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1588          * set_current_state() the waiting thread does.
1589          */
1590         smp_mb__before_spinlock();
1591         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1592         if (!(p->state & state))
1593                 goto out;
1594
1595         success = 1; /* we're going to change ->state */
1596         cpu = task_cpu(p);
1597
1598         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1599                 goto stat;
1600
1601 #ifdef CONFIG_SMP
1602         /*
1603          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1604          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1605          */
1606         while (p->on_cpu)
1607                 cpu_relax();
1608         /*
1609          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1610          */
1611         smp_rmb();
1612
1613         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1614         p->state = TASK_WAKING;
1615
1616         if (p->sched_class->task_waking)
1617                 p->sched_class->task_waking(p);
1618
1619         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1620         if (task_cpu(p) != cpu) {
1621                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1622                 set_task_cpu(p, cpu);
1623         }
1624 #endif /* CONFIG_SMP */
1625
1626         ttwu_queue(p, cpu);
1627 stat:
1628         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1629 out:
1630         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1631
1632         return success;
1633 }
1634
1635 /**
1636  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1637  * @p: the thread to be awakened
1638  *
1639  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1640  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1641  * the current task.
1642  */
1643 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1644 {
1645         struct rq *rq = task_rq(p);
1646
1647         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1648             WARN_ON_ONCE(p == current))
1649                 return;
1650
1651         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1652
1653         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1654                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1655                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1656                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1657         }
1658
1659         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1660                 goto out;
1661
1662         if (!p->on_rq)
1663                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1664
1665         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1666         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1667 out:
1668         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1669 }
1670
1671 /**
1672  * wake_up_process - Wake up a specific process
1673  * @p: The process to be woken up.
1674  *
1675  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1676  * processes.
1677  *
1678  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1679  *
1680  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1681  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1682  */
1683 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1684 {
1685         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1686         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1687 }
1688 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1689
1690 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1691 {
1692         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1697  * p is forked by current.
1698  *
1699  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1700  */
1701 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1702 {
1703         p->on_rq                        = 0;
1704
1705         p->se.on_rq                     = 0;
1706         p->se.exec_start                = 0;
1707         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1708         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1709         p->se.nr_migrations             = 0;
1710         p->se.vruntime                  = 0;
1711         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1712
1713 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1714         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1715 #endif
1716
1717         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1718         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1719         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1720         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1721         p->dl.dl_period = 0;
1722         p->dl.flags = 0;
1723
1724         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1725
1726 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1727         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1728 #endif
1729
1730 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1731         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1732                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1733                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1734         }
1735
1736         if (clone_flags & CLONE_VM)
1737                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1738         else
1739                 p->numa_preferred_nid = -1;
1740
1741         p->node_stamp = 0ULL;
1742         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1743         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1744         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1745         p->numa_faults_memory = NULL;
1746         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1747         p->last_task_numa_placement = 0;
1748         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1749
1750         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1751         p->numa_group = NULL;
1752 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1753 }
1754
1755 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1756 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1757 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1758 {
1759         if (enabled)
1760                 sched_feat_set("NUMA");
1761         else
1762                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1763 }
1764 #else
1765 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1766
1767 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1768 {
1769         numabalancing_enabled = enabled;
1770 }
1771 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1772
1773 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1774 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1775                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1776 {
1777         struct ctl_table t;
1778         int err;
1779         int state = numabalancing_enabled;
1780
1781         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1782                 return -EPERM;
1783
1784         t = *table;
1785         t.data = &state;
1786         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1787         if (err < 0)
1788                 return err;
1789         if (write)
1790                 set_numabalancing_state(state);
1791         return err;
1792 }
1793 #endif
1794 #endif
1795
1796 /*
1797  * fork()/clone()-time setup:
1798  */
1799 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1800 {
1801         unsigned long flags;
1802         int cpu = get_cpu();
1803
1804         __sched_fork(clone_flags, p);
1805         /*
1806          * We mark the process as running here. This guarantees that
1807          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1808          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1809          */
1810         p->state = TASK_RUNNING;
1811
1812         /*
1813          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1814          */
1815         p->prio = current->normal_prio;
1816
1817         /*
1818          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1819          */
1820         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1821                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1822                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1823                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1824                         p->rt_priority = 0;
1825                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1826                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1827
1828                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1829                 set_load_weight(p);
1830
1831                 /*
1832                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1833                  * fulfilled its duty:
1834                  */
1835                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1836         }
1837
1838         if (dl_prio(p->prio)) {
1839                 put_cpu();
1840                 return -EAGAIN;
1841         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1842                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1843         } else {
1844                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1845         }
1846
1847         if (p->sched_class->task_fork)
1848                 p->sched_class->task_fork(p);
1849
1850         /*
1851          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1852          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1853          * is ran before sched_fork().
1854          *
1855          * Silence PROVE_RCU.
1856          */
1857         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1858         set_task_cpu(p, cpu);
1859         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1860
1861 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1862         if (likely(sched_info_on()))
1863                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1864 #endif
1865 #if defined(CONFIG_SMP)
1866         p->on_cpu = 0;
1867 #endif
1868         init_task_preempt_count(p);
1869 #ifdef CONFIG_SMP
1870         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1871         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1872 #endif
1873
1874         put_cpu();
1875         return 0;
1876 }
1877
1878 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1879 {
1880         if (runtime == RUNTIME_INF)
1881                 return 1ULL << 20;
1882
1883         /*
1884          * Doing this here saves a lot of checks in all
1885          * the calling paths, and returning zero seems
1886          * safe for them anyway.
1887          */
1888         if (period == 0)
1889                 return 0;
1890
1891         return div64_u64(runtime << 20, period);
1892 }
1893
1894 #ifdef CONFIG_SMP
1895 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1896 {
1897         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1898 }
1899
1900 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1901 {
1902         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1903         int cpus = 0;
1904
1905         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1906                 cpus++;
1907
1908         return cpus;
1909 }
1910 #else
1911 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1912 {
1913         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1914 }
1915
1916 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1917 {
1918         return 1;
1919 }
1920 #endif
1921
1922 static inline
1923 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1924 {
1925         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1926 }
1927
1928 static inline
1929 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1930 {
1931         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1932 }
1933
1934 static inline
1935 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1936 {
1937         return dl_b->bw != -1 &&
1938                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1939 }
1940
1941 /*
1942  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1943  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1944  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1945  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1946  *
1947  * This function is called while holding p's rq->lock.
1948  */
1949 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1950                        const struct sched_attr *attr)
1951 {
1952
1953         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1954         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
1955         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1956         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1957         int cpus, err = -1;
1958
1959         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1960                 return 0;
1961
1962         /*
1963          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1964          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1965          * allocated bandwidth of the container.
1966          */
1967         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1968         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
1969         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1970             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1971                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1972                 err = 0;
1973         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1974                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1975                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1976                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1977                 err = 0;
1978         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1979                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1980                 err = 0;
1981         }
1982         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1983
1984         return err;
1985 }
1986
1987 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1988
1989 /*
1990  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1991  *
1992  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1993  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1994  * on the runqueue and wakes it.
1995  */
1996 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1997 {
1998         unsigned long flags;
1999         struct rq *rq;
2000
2001         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2002 #ifdef CONFIG_SMP
2003         /*
2004          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2005          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2006          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2007          */
2008         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2009 #endif
2010
2011         /* Initialize new task's runnable average */
2012         init_task_runnable_average(p);
2013         rq = __task_rq_lock(p);
2014         activate_task(rq, p, 0);
2015         p->on_rq = 1;
2016         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2017         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2018 #ifdef CONFIG_SMP
2019         if (p->sched_class->task_woken)
2020                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2021 #endif
2022         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2023 }
2024
2025 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2026
2027 /**
2028  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2029  * @notifier: notifier struct to register
2030  */
2031 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2032 {
2033         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2034 }
2035 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2036
2037 /**
2038  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2039  * @notifier: notifier struct to unregister
2040  *
2041  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2042  */
2043 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2044 {
2045         hlist_del(&notifier->link);
2046 }
2047 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2048
2049 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2050 {
2051         struct preempt_notifier *notifier;
2052
2053         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2054                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2055 }
2056
2057 static void
2058 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2059                                  struct task_struct *next)
2060 {
2061         struct preempt_notifier *notifier;
2062
2063         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2064                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2065 }
2066
2067 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2068
2069 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2070 {
2071 }
2072
2073 static void
2074 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2075                                  struct task_struct *next)
2076 {
2077 }
2078
2079 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2080
2081 /**
2082  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2083  * @rq: the runqueue preparing to switch
2084  * @prev: the current task that is being switched out
2085  * @next: the task we are going to switch to.
2086  *
2087  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2088  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2089  * switch.
2090  *
2091  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2092  * hooks.
2093  */
2094 static inline void
2095 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2096                     struct task_struct *next)
2097 {
2098         trace_sched_switch(prev, next);
2099         sched_info_switch(rq, prev, next);
2100         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2101         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2102         prepare_lock_switch(rq, next);
2103         prepare_arch_switch(next);
2104 }
2105
2106 /**
2107  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2108  * @rq: runqueue associated with task-switch
2109  * @prev: the thread we just switched away from.
2110  *
2111  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2112  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2113  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2114  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2115  *
2116  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2117  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2118  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2119  * details.)
2120  */
2121 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2122         __releases(rq->lock)
2123 {
2124         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2125         long prev_state;
2126
2127         rq->prev_mm = NULL;
2128
2129         /*
2130          * A task struct has one reference for the use as "current".
2131          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2132          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2133          * the scheduled task must drop that reference.
2134          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2135          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2136          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2137          * be dropped twice.
2138          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2139          */
2140         prev_state = prev->state;
2141         vtime_task_switch(prev);
2142         finish_arch_switch(prev);
2143         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2144         finish_lock_switch(rq, prev);
2145         finish_arch_post_lock_switch();
2146
2147         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2148         if (mm)
2149                 mmdrop(mm);
2150         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2151                 if (prev->sched_class->task_dead)
2152                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2153
2154                 /*
2155                  * Remove function-return probe instances associated with this
2156                  * task and put them back on the free list.
2157                  */
2158                 kprobe_flush_task(prev);
2159                 put_task_struct(prev);
2160         }
2161
2162         tick_nohz_task_switch(current);
2163 }
2164
2165 #ifdef CONFIG_SMP
2166
2167 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2168 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2169 {
2170         if (rq->post_schedule) {
2171                 unsigned long flags;
2172
2173                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2174                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2175                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2176                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2177
2178                 rq->post_schedule = 0;
2179         }
2180 }
2181
2182 #else
2183
2184 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2185 {
2186 }
2187
2188 #endif
2189
2190 /**
2191  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2192  * @prev: the thread we just switched away from.
2193  */
2194 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2195         __releases(rq->lock)
2196 {
2197         struct rq *rq = this_rq();
2198
2199         finish_task_switch(rq, prev);
2200
2201         /*
2202          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2203          * task_switch?
2204          */
2205         post_schedule(rq);
2206
2207 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2208         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2209         preempt_enable();
2210 #endif
2211         if (current->set_child_tid)
2212                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2213 }
2214
2215 /*
2216  * context_switch - switch to the new MM and the new
2217  * thread's register state.
2218  */
2219 static inline void
2220 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2221                struct task_struct *next)
2222 {
2223         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2224
2225         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2226
2227         mm = next->mm;
2228         oldmm = prev->active_mm;
2229         /*
2230          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2231          * combine the page table reload and the switch backend into
2232          * one hypercall.
2233          */
2234         arch_start_context_switch(prev);
2235
2236         if (!mm) {
2237                 next->active_mm = oldmm;
2238                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2239                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2240         } else
2241                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2242
2243         if (!prev->mm) {
2244                 prev->active_mm = NULL;
2245                 rq->prev_mm = oldmm;
2246         }
2247         /*
2248          * Since the runqueue lock will be released by the next
2249          * task (which is an invalid locking op but in the case
2250          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2251          * do an early lockdep release here:
2252          */
2253 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2254         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2255 #endif
2256
2257         context_tracking_task_switch(prev, next);
2258         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2259         switch_to(prev, next, prev);
2260
2261         barrier();
2262         /*
2263          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2264          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2265          * frame will be invalid.
2266          */
2267         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2268 }
2269
2270 /*
2271  * nr_running and nr_context_switches:
2272  *
2273  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2274  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2275  */
2276 unsigned long nr_running(void)
2277 {
2278         unsigned long i, sum = 0;
2279
2280         for_each_online_cpu(i)
2281                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2282
2283         return sum;
2284 }
2285
2286 unsigned long long nr_context_switches(void)
2287 {
2288         int i;
2289         unsigned long long sum = 0;
2290
2291         for_each_possible_cpu(i)
2292                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2293
2294         return sum;
2295 }
2296
2297 unsigned long nr_iowait(void)
2298 {
2299         unsigned long i, sum = 0;
2300
2301         for_each_possible_cpu(i)
2302                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2303
2304         return sum;
2305 }
2306
2307 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2308 {
2309         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2310         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2311 }
2312
2313 #ifdef CONFIG_SMP
2314
2315 /*
2316  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2317  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2318  */
2319 void sched_exec(void)
2320 {
2321         struct task_struct *p = current;
2322         unsigned long flags;
2323         int dest_cpu;
2324
2325         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2326         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2327         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2328                 goto unlock;
2329
2330         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2331                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2332
2333                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2334                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2335                 return;
2336         }
2337 unlock:
2338         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2339 }
2340
2341 #endif
2342
2343 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2344 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2345
2346 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2347 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2348
2349 /*
2350  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2351  * @p in case that task is currently running.
2352  *
2353  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2354  */
2355 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2356 {
2357         u64 ns = 0;
2358
2359         if (task_current(rq, p)) {
2360                 update_rq_clock(rq);
2361                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2362                 if ((s64)ns < 0)
2363                         ns = 0;
2364         }
2365
2366         return ns;
2367 }
2368
2369 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2370 {
2371         unsigned long flags;
2372         struct rq *rq;
2373         u64 ns = 0;
2374
2375         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2376         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2377         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2378
2379         return ns;
2380 }
2381
2382 /*
2383  * Return accounted runtime for the task.
2384  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2385  * pending runtime that have not been accounted yet.
2386  */
2387 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2388 {
2389         unsigned long flags;
2390         struct rq *rq;
2391         u64 ns = 0;
2392
2393 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2394         /*
2395          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2396          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2397          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2398          *
2399          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2400          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2401          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2402          */
2403         if (!p->on_cpu)
2404                 return p->se.sum_exec_runtime;
2405 #endif
2406
2407         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2408         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2409         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2410
2411         return ns;
2412 }
2413
2414 /*
2415  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2416  * We call it with interrupts disabled.
2417  */
2418 void scheduler_tick(void)
2419 {
2420         int cpu = smp_processor_id();
2421         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2422         struct task_struct *curr = rq->curr;
2423
2424         sched_clock_tick();
2425
2426         raw_spin_lock(&rq->lock);
2427         update_rq_clock(rq);
2428         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2429         update_cpu_load_active(rq);
2430         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2431
2432         perf_event_task_tick();
2433
2434 #ifdef CONFIG_SMP
2435         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2436         trigger_load_balance(rq);
2437 #endif
2438         rq_last_tick_reset(rq);
2439 }
2440
2441 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2442 /**
2443  * scheduler_tick_max_deferment
2444  *
2445  * Keep at least one tick per second when a single
2446  * active task is running because the scheduler doesn't
2447  * yet completely support full dynticks environment.
2448  *
2449  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2450  * balancing, etc... continue to move forward, even
2451  * with a very low granularity.
2452  *
2453  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2454  */
2455 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2456 {
2457         struct rq *rq = this_rq();
2458         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2459
2460         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2461
2462         if (time_before_eq(next, now))
2463                 return 0;
2464
2465         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2466 }
2467 #endif
2468
2469 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2470 {
2471         if (in_lock_functions(addr)) {
2472                 addr = CALLER_ADDR2;
2473                 if (in_lock_functions(addr))
2474                         addr = CALLER_ADDR3;
2475         }
2476         return addr;
2477 }
2478
2479 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2480                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2481
2482 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2483 {
2484 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2485         /*
2486          * Underflow?
2487          */
2488         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2489                 return;
2490 #endif
2491         __preempt_count_add(val);
2492 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2493         /*
2494          * Spinlock count overflowing soon?
2495          */
2496         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2497                                 PREEMPT_MASK - 10);
2498 #endif
2499         if (preempt_count() == val) {
2500                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2501 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2502                 current->preempt_disable_ip = ip;
2503 #endif
2504                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2505         }
2506 }
2507 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2508
2509 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2510 {
2511 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2512         /*
2513          * Underflow?
2514          */
2515         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2516                 return;
2517         /*
2518          * Is the spinlock portion underflowing?
2519          */
2520         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2521                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2522                 return;
2523 #endif
2524
2525         if (preempt_count() == val)
2526                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2527         __preempt_count_sub(val);
2528 }
2529 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2530
2531 #endif
2532
2533 /*
2534  * Print scheduling while atomic bug:
2535  */
2536 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2537 {
2538         if (oops_in_progress)
2539                 return;
2540
2541         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2542                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2543
2544         debug_show_held_locks(prev);
2545         print_modules();
2546         if (irqs_disabled())
2547                 print_irqtrace_events(prev);
2548 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2549         if (in_atomic_preempt_off()) {
2550                 pr_err("Preemption disabled at:");
2551                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2552                 pr_cont("\n");
2553         }
2554 #endif
2555         dump_stack();
2556         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2557 }
2558
2559 /*
2560  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2561  */
2562 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2563 {
2564         /*
2565          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2566          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2567          * if we are scheduling when we should not.
2568          */
2569         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2570                 __schedule_bug(prev);
2571         rcu_sleep_check();
2572
2573         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2574
2575         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2576 }
2577
2578 /*
2579  * Pick up the highest-prio task:
2580  */
2581 static inline struct task_struct *
2582 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2583 {
2584         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2585         struct task_struct *p;
2586
2587         /*
2588          * Optimization: we know that if all tasks are in
2589          * the fair class we can call that function directly:
2590          */
2591         if (likely(prev->sched_class == class &&
2592                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2593                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2594                 if (likely(p && p != RETRY_TASK))
2595                         return p;
2596         }
2597
2598 again:
2599         for_each_class(class) {
2600                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2601                 if (p) {
2602                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2603                                 goto again;
2604                         return p;
2605                 }
2606         }
2607
2608         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2609 }
2610
2611 /*
2612  * __schedule() is the main scheduler function.
2613  *
2614  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2615  *
2616  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2617  *
2618  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2619  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2620  *
2621  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2622  *      interrupt handler scheduler_tick().
2623  *
2624  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2625  *      task to the run-queue and that's it.
2626  *
2627  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2628  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2629  *      called on the nearest possible occasion:
2630  *
2631  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2632  *
2633  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2634  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2635  *           spin_unlock()!)
2636  *
2637  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2638  *           preemptible context
2639  *
2640  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2641  *         then at the next:
2642  *
2643  *          - cond_resched() call
2644  *          - explicit schedule() call
2645  *          - return from syscall or exception to user-space
2646  *          - return from interrupt-handler to user-space
2647  */
2648 static void __sched __schedule(void)
2649 {
2650         struct task_struct *prev, *next;
2651         unsigned long *switch_count;
2652         struct rq *rq;
2653         int cpu;
2654
2655 need_resched:
2656         preempt_disable();
2657         cpu = smp_processor_id();
2658         rq = cpu_rq(cpu);
2659         rcu_note_context_switch(cpu);
2660         prev = rq->curr;
2661
2662         schedule_debug(prev);
2663
2664         if (sched_feat(HRTICK))
2665                 hrtick_clear(rq);
2666
2667         /*
2668          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2669          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2670          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2671          */
2672         smp_mb__before_spinlock();
2673         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2674
2675         switch_count = &prev->nivcsw;
2676         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2677                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2678                         prev->state = TASK_RUNNING;
2679                 } else {
2680                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2681                         prev->on_rq = 0;
2682
2683                         /*
2684                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2685                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2686                          * concurrency.
2687                          */
2688                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2689                                 struct task_struct *to_wakeup;
2690
2691                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2692                                 if (to_wakeup)
2693                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2694                         }
2695                 }
2696                 switch_count = &prev->nvcsw;
2697         }
2698
2699         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2700                 update_rq_clock(rq);
2701
2702         next = pick_next_task(rq, prev);
2703         clear_tsk_need_resched(prev);
2704         clear_preempt_need_resched();
2705         rq->skip_clock_update = 0;
2706
2707         if (likely(prev != next)) {
2708                 rq->nr_switches++;
2709                 rq->curr = next;
2710                 ++*switch_count;
2711
2712                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2713                 /*
2714                  * The context switch have flipped the stack from under us
2715                  * and restored the local variables which were saved when
2716                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2717                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2718                  */
2719                 cpu = smp_processor_id();
2720                 rq = cpu_rq(cpu);
2721         } else
2722                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2723
2724         post_schedule(rq);
2725
2726         sched_preempt_enable_no_resched();
2727         if (need_resched())
2728                 goto need_resched;
2729 }
2730
2731 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2732 {
2733         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2734                 return;
2735         /*
2736          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2737          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2738          */
2739         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2740                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2741 }
2742
2743 asmlinkage void __sched schedule(void)
2744 {
2745         struct task_struct *tsk = current;
2746
2747         sched_submit_work(tsk);
2748         __schedule();
2749 }
2750 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2751
2752 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2753 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2754 {
2755         /*
2756          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2757          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2758          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2759          * we find a better solution.
2760          */
2761         user_exit();
2762         schedule();
2763         user_enter();
2764 }
2765 #endif
2766
2767 /**
2768  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2769  *
2770  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2771  */
2772 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2773 {
2774         sched_preempt_enable_no_resched();
2775         schedule();
2776         preempt_disable();
2777 }
2778
2779 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2780 /*
2781  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2782  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2783  * occur there and call schedule directly.
2784  */
2785 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2786 {
2787         /*
2788          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2789          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2790          */
2791         if (likely(!preemptible()))
2792                 return;
2793
2794         do {
2795                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2796                 __schedule();
2797                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2798
2799                 /*
2800                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2801                  * between schedule and now.
2802                  */
2803                 barrier();
2804         } while (need_resched());
2805 }
2806 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2807 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2808
2809 /*
2810  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2811  * off of irq context.
2812  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2813  * protect us against recursive calling from irq.
2814  */
2815 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2816 {
2817         enum ctx_state prev_state;
2818
2819         /* Catch callers which need to be fixed */
2820         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2821
2822         prev_state = exception_enter();
2823
2824         do {
2825                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2826                 local_irq_enable();
2827                 __schedule();
2828                 local_irq_disable();
2829                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2830
2831                 /*
2832                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2833                  * between schedule and now.
2834                  */
2835                 barrier();
2836         } while (need_resched());
2837
2838         exception_exit(prev_state);
2839 }
2840
2841 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2842                           void *key)
2843 {
2844         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2845 }
2846 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2847
2848 static long __sched
2849 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2850 {
2851         unsigned long flags;
2852         wait_queue_t wait;
2853
2854         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2855
2856         __set_current_state(state);
2857
2858         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2859         __add_wait_queue(q, &wait);
2860         spin_unlock(&q->lock);
2861         timeout = schedule_timeout(timeout);
2862         spin_lock_irq(&q->lock);
2863         __remove_wait_queue(q, &wait);
2864         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2865
2866         return timeout;
2867 }
2868
2869 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2870 {
2871         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2872 }
2873 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2874
2875 long __sched
2876 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2877 {
2878         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2879 }
2880 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2881
2882 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2883 {
2884         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2885 }
2886 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2887
2888 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2889 {
2890         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2891 }
2892 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2893
2894 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2895
2896 /*
2897  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2898  * @p: task
2899  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2900  *
2901  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2902  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2903  *
2904  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2905  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2906  */
2907 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2908 {
2909         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2910         struct rq *rq;
2911         const struct sched_class *prev_class;
2912
2913         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2914
2915         rq = __task_rq_lock(p);
2916
2917         /*
2918          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2919          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2920          *
2921          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2922          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2923          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2924          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2925          * with interrupts disabled and will complete the lock
2926          * protected section without being interrupted. So there is no
2927          * real need to boost.
2928          */
2929         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2930                 WARN_ON(p != rq->curr);
2931                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2932                 goto out_unlock;
2933         }
2934
2935         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2936         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2937         oldprio = p->prio;
2938         prev_class = p->sched_class;
2939         on_rq = p->on_rq;
2940         running = task_current(rq, p);
2941         if (on_rq)
2942                 dequeue_task(rq, p, 0);
2943         if (running)
2944                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2945
2946         /*
2947          * Boosting condition are:
2948          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2949          *      --> -dl task blocks on mutex A
2950          *
2951          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2952          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2953          *          running task
2954          */
2955         if (dl_prio(prio)) {
2956                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2957                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2958                         p->dl.dl_boosted = 1;
2959                         p->dl.dl_throttled = 0;
2960                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2961                 } else
2962                         p->dl.dl_boosted = 0;
2963                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2964         } else if (rt_prio(prio)) {
2965                 if (dl_prio(oldprio))
2966                         p->dl.dl_boosted = 0;
2967                 if (oldprio < prio)
2968                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2969                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2970         } else {
2971                 if (dl_prio(oldprio))
2972                         p->dl.dl_boosted = 0;
2973                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2974         }
2975
2976         p->prio = prio;
2977
2978         if (running)
2979                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2980         if (on_rq)
2981                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2982
2983         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2984 out_unlock:
2985         __task_rq_unlock(rq);
2986 }
2987 #endif
2988
2989 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2990 {
2991         int old_prio, delta, on_rq;
2992         unsigned long flags;
2993         struct rq *rq;
2994
2995         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
2996                 return;
2997         /*
2998          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
2999          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3000          */
3001         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3002         /*
3003          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3004          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3005          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3006          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3007          */
3008         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3009                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3010                 goto out_unlock;
3011         }
3012         on_rq = p->on_rq;
3013         if (on_rq)
3014                 dequeue_task(rq, p, 0);
3015
3016         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3017         set_load_weight(p);
3018         old_prio = p->prio;
3019         p->prio = effective_prio(p);
3020         delta = p->prio - old_prio;
3021
3022         if (on_rq) {
3023                 enqueue_task(rq, p, 0);
3024                 /*
3025                  * If the task increased its priority or is running and
3026                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3027                  */
3028                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3029                         resched_task(rq->curr);
3030         }
3031 out_unlock:
3032         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3033 }
3034 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3035
3036 /*
3037  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3038  * @p: task
3039  * @nice: nice value
3040  */
3041 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3042 {
3043         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3044         int nice_rlim = 20 - nice;
3045
3046         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3047                 capable(CAP_SYS_NICE));
3048 }
3049
3050 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3051
3052 /*
3053  * sys_nice - change the priority of the current process.
3054  * @increment: priority increment
3055  *
3056  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3057  * does similar things.
3058  */
3059 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3060 {
3061         long nice, retval;
3062
3063         /*
3064          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3065          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3066          * and we have a single winner.
3067          */
3068         if (increment < -40)
3069                 increment = -40;
3070         if (increment > 40)
3071                 increment = 40;
3072
3073         nice = task_nice(current) + increment;
3074         if (nice < MIN_NICE)
3075                 nice = MIN_NICE;
3076         if (nice > MAX_NICE)
3077                 nice = MAX_NICE;
3078
3079         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3080                 return -EPERM;
3081
3082         retval = security_task_setnice(current, nice);
3083         if (retval)
3084                 return retval;
3085
3086         set_user_nice(current, nice);
3087         return 0;
3088 }
3089
3090 #endif
3091
3092 /**
3093  * task_prio - return the priority value of a given task.
3094  * @p: the task in question.
3095  *
3096  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3097  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3098  * around 0, value goes from -16 to +15.
3099  */
3100 int task_prio(const struct task_struct *p)
3101 {
3102         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3103 }
3104
3105 /**
3106  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3107  * @cpu: the processor in question.
3108  *
3109  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3110  */
3111 int idle_cpu(int cpu)
3112 {
3113         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3114
3115         if (rq->curr != rq->idle)
3116                 return 0;
3117
3118         if (rq->nr_running)
3119                 return 0;
3120
3121 #ifdef CONFIG_SMP
3122         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3123                 return 0;
3124 #endif
3125
3126         return 1;
3127 }
3128
3129 /**
3130  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3131  * @cpu: the processor in question.
3132  *
3133  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3134  */
3135 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3136 {
3137         return cpu_rq(cpu)->idle;
3138 }
3139
3140 /**
3141  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3142  * @pid: the pid in question.
3143  *
3144  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3145  */
3146 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3147 {
3148         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3149 }
3150
3151 /*
3152  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3153  * SCHED_DEADLINE task.
3154  *
3155  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3156  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3157  * for the first time with its new policy.
3158  */
3159 static void
3160 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3161 {
3162         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3163
3164         init_dl_task_timer(dl_se);
3165         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3166         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3167         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3168         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3169         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3170         dl_se->dl_throttled = 0;
3171         dl_se->dl_new = 1;
3172 }
3173
3174 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3175                 const struct sched_attr *attr)
3176 {
3177         int policy = attr->sched_policy;
3178
3179         if (policy == -1) /* setparam */
3180                 policy = p->policy;
3181
3182         p->policy = policy;
3183
3184         if (dl_policy(policy))
3185                 __setparam_dl(p, attr);
3186         else if (fair_policy(policy))
3187                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3188
3189         /*
3190          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3191          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3192          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3193          */
3194         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3195         p->normal_prio = normal_prio(p);
3196         set_load_weight(p);
3197 }
3198
3199 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3200 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3201                            const struct sched_attr *attr)
3202 {
3203         __setscheduler_params(p, attr);
3204
3205         /*
3206          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3207          * task. It is safe to use the normal prio.
3208          */
3209         p->prio = normal_prio(p);
3210
3211         if (dl_prio(p->prio))
3212                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3213         else if (rt_prio(p->prio))
3214                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3215         else
3216                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3217 }
3218
3219 static void
3220 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3221 {
3222         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3223
3224         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3225         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3226         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3227         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3228         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3229 }
3230
3231 /*
3232  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3233  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3234  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3235  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3236  * user parameters are above the internal resolution (1us); we
3237  * check sched_runtime only since it is always the smaller one.
3238  */
3239 static bool
3240 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3241 {
3242         return attr && attr->sched_deadline != 0 &&
3243                 (attr->sched_period == 0 ||
3244                 (s64)(attr->sched_period   - attr->sched_deadline) >= 0) &&
3245                 (s64)(attr->sched_deadline - attr->sched_runtime ) >= 0  &&
3246                 attr->sched_runtime >= (2 << (DL_SCALE - 1));
3247 }
3248
3249 /*
3250  * check the target process has a UID that matches the current process's
3251  */
3252 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3253 {
3254         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3255         bool match;
3256
3257         rcu_read_lock();
3258         pcred = __task_cred(p);
3259         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3260                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3261         rcu_read_unlock();
3262         return match;
3263 }
3264
3265 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3266                                 const struct sched_attr *attr,
3267                                 bool user)
3268 {
3269         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3270                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3271         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3272         int policy = attr->sched_policy;
3273         unsigned long flags;
3274         const struct sched_class *prev_class;
3275         struct rq *rq;
3276         int reset_on_fork;
3277
3278         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3279         BUG_ON(in_interrupt());
3280 recheck:
3281         /* double check policy once rq lock held */
3282         if (policy < 0) {
3283                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3284                 policy = oldpolicy = p->policy;
3285         } else {
3286                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3287
3288                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3289                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3290                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3291                                 policy != SCHED_IDLE)
3292                         return -EINVAL;
3293         }
3294
3295         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3296                 return -EINVAL;
3297
3298         /*
3299          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3300          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3301          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3302          */
3303         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3304             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3305                 return -EINVAL;
3306         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3307             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3308                 return -EINVAL;
3309
3310         /*
3311          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3312          */
3313         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3314                 if (fair_policy(policy)) {
3315                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3316                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3317                                 return -EPERM;
3318                 }
3319
3320                 if (rt_policy(policy)) {
3321                         unsigned long rlim_rtprio =
3322                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3323
3324                         /* can't set/change the rt policy */
3325                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3326                                 return -EPERM;
3327
3328                         /* can't increase priority */
3329                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3330                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3331                                 return -EPERM;
3332                 }
3333
3334                  /*
3335                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3336                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3337                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3338                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3339                   */
3340                 if (dl_policy(policy))
3341                         return -EPERM;
3342
3343                 /*
3344                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3345                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3346                  */
3347                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3348                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3349                                 return -EPERM;
3350                 }
3351
3352                 /* can't change other user's priorities */
3353                 if (!check_same_owner(p))
3354                         return -EPERM;
3355
3356                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3357                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3358                         return -EPERM;
3359         }
3360
3361         if (user) {
3362                 retval = security_task_setscheduler(p);
3363                 if (retval)
3364                         return retval;
3365         }
3366
3367         /*
3368          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3369          * changing the priority of the task:
3370          *
3371          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3372          * runqueue lock must be held.
3373          */
3374         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3375
3376         /*
3377          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3378          */
3379         if (p == rq->stop) {
3380                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3381                 return -EINVAL;
3382         }
3383
3384         /*
3385          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3386          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3387          */
3388         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3389                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3390                         goto change;
3391                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3392                         goto change;
3393                 if (dl_policy(policy))
3394                         goto change;
3395
3396                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3397                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3398                 return 0;
3399         }
3400 change:
3401
3402         if (user) {
3403 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3404                 /*
3405                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3406                  * assigned.
3407                  */
3408                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3409                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3410                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3411                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3412                         return -EPERM;
3413                 }
3414 #endif
3415 #ifdef CONFIG_SMP
3416                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3417                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3418
3419                         /*
3420                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3421                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3422                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3423                          */
3424                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3425                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3426                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3427                                 return -EPERM;
3428                         }
3429                 }
3430 #endif
3431         }
3432
3433         /* recheck policy now with rq lock held */
3434         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3435                 policy = oldpolicy = -1;
3436                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3437                 goto recheck;
3438         }
3439
3440         /*
3441          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3442          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3443          * is available.
3444          */
3445         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3446                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3447                 return -EBUSY;
3448         }
3449
3450         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3451         oldprio = p->prio;
3452
3453         /*
3454          * Special case for priority boosted tasks.
3455          *
3456          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3457          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3458          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3459          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3460          * itself.
3461          */
3462         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3463                 __setscheduler_params(p, attr);
3464                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3465                 return 0;
3466         }
3467
3468         on_rq = p->on_rq;
3469         running = task_current(rq, p);
3470         if (on_rq)
3471                 dequeue_task(rq, p, 0);
3472         if (running)
3473                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3474
3475         prev_class = p->sched_class;
3476         __setscheduler(rq, p, attr);
3477
3478         if (running)
3479                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3480         if (on_rq) {
3481                 /*
3482                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3483                  * increased (user space view).
3484                  */
3485                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3486         }
3487
3488         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3489         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3490
3491         rt_mutex_adjust_pi(p);
3492
3493         return 0;
3494 }
3495
3496 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3497                                const struct sched_param *param, bool check)
3498 {
3499         struct sched_attr attr = {
3500                 .sched_policy   = policy,
3501                 .sched_priority = param->sched_priority,
3502                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3503         };
3504
3505         /*
3506          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3507          */
3508         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3509                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3510                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3511                 attr.sched_policy = policy;
3512         }
3513
3514         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3515 }
3516 /**
3517  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3518  * @p: the task in question.
3519  * @policy: new policy.
3520  * @param: structure containing the new RT priority.
3521  *
3522  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3523  *
3524  * NOTE that the task may be already dead.
3525  */
3526 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3527                        const struct sched_param *param)
3528 {
3529         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3530 }
3531 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3532
3533 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3534 {
3535         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3536 }
3537 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3538
3539 /**
3540  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3541  * @p: the task in question.
3542  * @policy: new policy.
3543  * @param: structure containing the new RT priority.
3544  *
3545  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3546  * current context has permission.  For example, this is needed in
3547  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3548  * but our caller might not have that capability.
3549  *
3550  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3551  */
3552 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3553                                const struct sched_param *param)
3554 {
3555         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3556 }
3557
3558 static int
3559 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3560 {
3561         struct sched_param lparam;
3562         struct task_struct *p;
3563         int retval;
3564
3565         if (!param || pid < 0)
3566                 return -EINVAL;
3567         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3568                 return -EFAULT;
3569
3570         rcu_read_lock();
3571         retval = -ESRCH;
3572         p = find_process_by_pid(pid);
3573         if (p != NULL)
3574                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3575         rcu_read_unlock();
3576
3577         return retval;
3578 }
3579
3580 /*
3581  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3582  */
3583 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3584                            struct sched_attr *attr)
3585 {
3586         u32 size;
3587         int ret;
3588
3589         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3590                 return -EFAULT;
3591
3592         /*
3593          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3594          */
3595         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3596
3597         ret = get_user(size, &uattr->size);
3598         if (ret)
3599                 return ret;
3600
3601         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3602                 goto err_size;
3603
3604         if (!size)              /* abi compat */
3605                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3606
3607         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3608                 goto err_size;
3609
3610         /*
3611          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3612          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3613          * user-space does not rely on any kernel feature
3614          * extensions we dont know about yet.
3615          */
3616         if (size > sizeof(*attr)) {
3617                 unsigned char __user *addr;
3618                 unsigned char __user *end;
3619                 unsigned char val;
3620
3621                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3622                 end  = (void __user *)uattr + size;
3623
3624                 for (; addr < end; addr++) {
3625                         ret = get_user(val, addr);
3626                         if (ret)
3627                                 return ret;
3628                         if (val)
3629                                 goto err_size;
3630                 }
3631                 size = sizeof(*attr);
3632         }
3633
3634         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3635         if (ret)
3636                 return -EFAULT;
3637
3638         /*
3639          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3640          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3641          */
3642         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3643
3644 out:
3645         return ret;
3646
3647 err_size:
3648         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3649         ret = -E2BIG;
3650         goto out;
3651 }
3652
3653 /**
3654  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3655  * @pid: the pid in question.
3656  * @policy: new policy.
3657  * @param: structure containing the new RT priority.
3658  *
3659  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3660  */
3661 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3662                 struct sched_param __user *, param)
3663 {
3664         /* negative values for policy are not valid */
3665         if (policy < 0)
3666                 return -EINVAL;
3667
3668         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3669 }
3670
3671 /**
3672  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3673  * @pid: the pid in question.
3674  * @param: structure containing the new RT priority.
3675  *
3676  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3677  */
3678 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3679 {
3680         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3681 }
3682
3683 /**
3684  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3685  * @pid: the pid in question.
3686  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3687  */
3688 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3689                                unsigned int, flags)
3690 {
3691         struct sched_attr attr;
3692         struct task_struct *p;
3693         int retval;
3694
3695         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3696                 return -EINVAL;
3697
3698         if (sched_copy_attr(uattr, &attr))
3699                 return -EFAULT;
3700
3701         rcu_read_lock();
3702         retval = -ESRCH;
3703         p = find_process_by_pid(pid);
3704         if (p != NULL)
3705                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3706         rcu_read_unlock();
3707
3708         return retval;
3709 }
3710
3711 /**
3712  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3713  * @pid: the pid in question.
3714  *
3715  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3716  * code.
3717  */
3718 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3719 {
3720         struct task_struct *p;
3721         int retval;
3722
3723         if (pid < 0)
3724                 return -EINVAL;
3725
3726         retval = -ESRCH;
3727         rcu_read_lock();
3728         p = find_process_by_pid(pid);
3729         if (p) {
3730                 retval = security_task_getscheduler(p);
3731                 if (!retval)
3732                         retval = p->policy
3733                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3734         }
3735         rcu_read_unlock();
3736         return retval;
3737 }
3738
3739 /**
3740  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3741  * @pid: the pid in question.
3742  * @param: structure containing the RT priority.
3743  *
3744  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3745  * code.
3746  */
3747 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3748 {
3749         struct sched_param lp;
3750         struct task_struct *p;
3751         int retval;
3752
3753         if (!param || pid < 0)
3754                 return -EINVAL;
3755
3756         rcu_read_lock();
3757         p = find_process_by_pid(pid);
3758         retval = -ESRCH;
3759         if (!p)
3760                 goto out_unlock;
3761
3762         retval = security_task_getscheduler(p);
3763         if (retval)
3764                 goto out_unlock;
3765
3766         if (task_has_dl_policy(p)) {
3767                 retval = -EINVAL;
3768                 goto out_unlock;
3769         }
3770         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3771         rcu_read_unlock();
3772
3773         /*
3774          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3775          */
3776         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3777
3778         return retval;
3779
3780 out_unlock:
3781         rcu_read_unlock();
3782         return retval;
3783 }
3784
3785 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3786                            struct sched_attr *attr,
3787                            unsigned int usize)
3788 {
3789         int ret;
3790
3791         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3792                 return -EFAULT;
3793
3794         /*
3795          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3796          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3797          * user-space does not get uncomplete information.
3798          */
3799         if (usize < sizeof(*attr)) {
3800                 unsigned char *addr;
3801                 unsigned char *end;
3802
3803                 addr = (void *)attr + usize;
3804                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3805
3806                 for (; addr < end; addr++) {
3807                         if (*addr)
3808                                 goto err_size;
3809                 }
3810
3811                 attr->size = usize;
3812         }
3813
3814         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3815         if (ret)
3816                 return -EFAULT;
3817
3818 out:
3819         return ret;
3820
3821 err_size:
3822         ret = -E2BIG;
3823         goto out;
3824 }
3825
3826 /**
3827  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3828  * @pid: the pid in question.
3829  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3830  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3831  */
3832 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3833                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3834 {
3835         struct sched_attr attr = {
3836                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3837         };
3838         struct task_struct *p;
3839         int retval;
3840
3841         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3842             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3843                 return -EINVAL;
3844
3845         rcu_read_lock();
3846         p = find_process_by_pid(pid);
3847         retval = -ESRCH;
3848         if (!p)
3849                 goto out_unlock;
3850
3851         retval = security_task_getscheduler(p);
3852         if (retval)
3853                 goto out_unlock;
3854
3855         attr.sched_policy = p->policy;
3856         if (p->sched_reset_on_fork)
3857                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3858         if (task_has_dl_policy(p))
3859                 __getparam_dl(p, &attr);
3860         else if (task_has_rt_policy(p))
3861                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3862         else
3863                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3864
3865         rcu_read_unlock();
3866
3867         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3868         return retval;
3869
3870 out_unlock:
3871         rcu_read_unlock();
3872         return retval;
3873 }
3874
3875 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3876 {
3877         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3878         struct task_struct *p;
3879         int retval;
3880
3881         rcu_read_lock();
3882
3883         p = find_process_by_pid(pid);
3884         if (!p) {
3885                 rcu_read_unlock();
3886                 return -ESRCH;
3887         }
3888
3889         /* Prevent p going away */
3890         get_task_struct(p);
3891         rcu_read_unlock();
3892
3893         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3894                 retval = -EINVAL;
3895                 goto out_put_task;
3896         }
3897         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3898                 retval = -ENOMEM;
3899                 goto out_put_task;
3900         }
3901         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3902                 retval = -ENOMEM;
3903                 goto out_free_cpus_allowed;
3904         }
3905         retval = -EPERM;
3906         if (!check_same_owner(p)) {
3907                 rcu_read_lock();
3908                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3909                         rcu_read_unlock();
3910                         goto out_unlock;
3911                 }
3912                 rcu_read_unlock();
3913         }
3914
3915         retval = security_task_setscheduler(p);
3916         if (retval)
3917                 goto out_unlock;
3918
3919
3920         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3921         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3922
3923         /*
3924          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3925          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3926          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3927          * root_domain.
3928          */
3929 #ifdef CONFIG_SMP
3930         if (task_has_dl_policy(p)) {
3931                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3932
3933                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3934                         retval = -EBUSY;
3935                         goto out_unlock;
3936                 }
3937         }
3938 #endif
3939 again:
3940         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3941
3942         if (!retval) {
3943                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3944                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3945                         /*
3946                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3947                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3948                          * cpuset's cpus_allowed
3949                          */
3950                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3951                         goto again;
3952                 }
3953         }
3954 out_unlock:
3955         free_cpumask_var(new_mask);
3956 out_free_cpus_allowed:
3957         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3958 out_put_task:
3959         put_task_struct(p);
3960         return retval;
3961 }
3962
3963 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3964                              struct cpumask *new_mask)
3965 {
3966         if (len < cpumask_size())
3967                 cpumask_clear(new_mask);
3968         else if (len > cpumask_size())
3969                 len = cpumask_size();
3970
3971         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3972 }
3973
3974 /**
3975  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3976  * @pid: pid of the process
3977  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3978  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3979  *
3980  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3981  */
3982 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3983                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3984 {
3985         cpumask_var_t new_mask;
3986         int retval;
3987
3988         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3989                 return -ENOMEM;
3990
3991         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3992         if (retval == 0)
3993                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3994         free_cpumask_var(new_mask);
3995         return retval;
3996 }
3997
3998 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3999 {
4000         struct task_struct *p;
4001         unsigned long flags;
4002         int retval;
4003
4004         rcu_read_lock();
4005
4006         retval = -ESRCH;
4007         p = find_process_by_pid(pid);
4008         if (!p)
4009                 goto out_unlock;
4010
4011         retval = security_task_getscheduler(p);
4012         if (retval)
4013                 goto out_unlock;
4014
4015         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4016         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4017         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4018
4019 out_unlock:
4020         rcu_read_unlock();
4021
4022         return retval;
4023 }
4024
4025 /**
4026  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4027  * @pid: pid of the process
4028  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4029  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4030  *
4031  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4032  */
4033 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4034                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4035 {
4036         int ret;
4037         cpumask_var_t mask;
4038
4039         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4040                 return -EINVAL;
4041         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4042                 return -EINVAL;
4043
4044         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4045                 return -ENOMEM;
4046
4047         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4048         if (ret == 0) {
4049                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4050
4051                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4052                         ret = -EFAULT;
4053                 else
4054                         ret = retlen;
4055         }
4056         free_cpumask_var(mask);
4057
4058         return ret;
4059 }
4060
4061 /**
4062  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4063  *
4064  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4065  * other threads running on this CPU then this function will return.
4066  *
4067  * Return: 0.
4068  */
4069 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4070 {
4071         struct rq *rq = this_rq_lock();
4072
4073         schedstat_inc(rq, yld_count);
4074         current->sched_class->yield_task(rq);
4075
4076         /*
4077          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4078          * no need to preempt or enable interrupts:
4079          */
4080         __release(rq->lock);
4081         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4082         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4083         sched_preempt_enable_no_resched();
4084
4085         schedule();
4086
4087         return 0;
4088 }
4089
4090 static void __cond_resched(void)
4091 {
4092         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4093         __schedule();
4094         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4095 }
4096
4097 int __sched _cond_resched(void)
4098 {
4099         if (should_resched()) {
4100                 __cond_resched();
4101                 return 1;
4102         }
4103         return 0;
4104 }
4105 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4106
4107 /*
4108  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4109  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4110  *
4111  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4112  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4113  * spin_unlock(), once by hand).
4114  */
4115 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4116 {
4117         int resched = should_resched();
4118         int ret = 0;
4119
4120         lockdep_assert_held(lock);
4121
4122         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4123                 spin_unlock(lock);
4124                 if (resched)
4125                         __cond_resched();
4126                 else
4127                         cpu_relax();
4128                 ret = 1;
4129                 spin_lock(lock);
4130         }
4131         return ret;
4132 }
4133 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4134
4135 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4136 {
4137         BUG_ON(!in_softirq());
4138
4139         if (should_resched()) {
4140                 local_bh_enable();
4141                 __cond_resched();
4142                 local_bh_disable();
4143                 return 1;
4144         }
4145         return 0;
4146 }
4147 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4148
4149 /**
4150  * yield - yield the current processor to other threads.
4151  *
4152  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4153  *
4154  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4155  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4156  * it, its already broken.
4157  *
4158  * Typical broken usage is:
4159  *
4160  * while (!event)
4161  *      yield();
4162  *
4163  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4164  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4165  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4166  *
4167  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4168  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4169  * If you still want to use yield(), do not!
4170  */
4171 void __sched yield(void)
4172 {
4173         set_current_state(TASK_RUNNING);
4174         sys_sched_yield();
4175 }
4176 EXPORT_SYMBOL(yield);
4177
4178 /**
4179  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4180  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4181  * processor it's on.
4182  * @p: target task
4183  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4184  *
4185  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4186  * can't go away on us before we can do any checks.
4187  *
4188  * Return:
4189  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4190  *      false (0) if we failed to boost the target.
4191  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4192  */
4193 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4194 {
4195         struct task_struct *curr = current;
4196         struct rq *rq, *p_rq;
4197         unsigned long flags;
4198         int yielded = 0;
4199
4200         local_irq_save(flags);
4201         rq = this_rq();
4202
4203 again:
4204         p_rq = task_rq(p);
4205         /*
4206          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4207          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4208          */
4209         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4210                 yielded = -ESRCH;
4211                 goto out_irq;
4212         }
4213
4214         double_rq_lock(rq, p_rq);
4215         if (task_rq(p) != p_rq) {
4216                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4217                 goto again;
4218         }
4219
4220         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4221                 goto out_unlock;
4222
4223         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4224                 goto out_unlock;
4225
4226         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4227                 goto out_unlock;
4228
4229         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4230         if (yielded) {
4231                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4232                 /*
4233                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4234                  * fairness.
4235                  */
4236                 if (preempt && rq != p_rq)
4237                         resched_task(p_rq->curr);
4238         }
4239
4240 out_unlock:
4241         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4242 out_irq:
4243         local_irq_restore(flags);
4244
4245         if (yielded > 0)
4246                 schedule();
4247
4248         return yielded;
4249 }
4250 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4251
4252 /*
4253  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4254  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4255  */
4256 void __sched io_schedule(void)
4257 {
4258         struct rq *rq = raw_rq();
4259
4260         delayacct_blkio_start();
4261         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4262         blk_flush_plug(current);
4263         current->in_iowait = 1;
4264         schedule();
4265         current->in_iowait = 0;
4266         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4267         delayacct_blkio_end();
4268 }
4269 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4270
4271 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4272 {
4273         struct rq *rq = raw_rq();
4274         long ret;
4275
4276         delayacct_blkio_start();
4277         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4278         blk_flush_plug(current);
4279         current->in_iowait = 1;
4280         ret = schedule_timeout(timeout);
4281         current->in_iowait = 0;
4282         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4283         delayacct_blkio_end();
4284         return ret;
4285 }
4286
4287 /**
4288  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4289  * @policy: scheduling class.
4290  *
4291  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4292  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4293  * On failure, a negative error code is returned.
4294  */
4295 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4296 {
4297         int ret = -EINVAL;
4298
4299         switch (policy) {
4300         case SCHED_FIFO:
4301         case SCHED_RR:
4302                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4303                 break;
4304         case SCHED_DEADLINE:
4305         case SCHED_NORMAL:
4306         case SCHED_BATCH:
4307         case SCHED_IDLE:
4308                 ret = 0;
4309                 break;
4310         }
4311         return ret;
4312 }
4313
4314 /**
4315  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4316  * @policy: scheduling class.
4317  *
4318  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4319  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4320  * On failure, a negative error code is returned.
4321  */
4322 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4323 {
4324         int ret = -EINVAL;
4325
4326         switch (policy) {
4327         case SCHED_FIFO:
4328         case SCHED_RR:
4329                 ret = 1;
4330                 break;
4331         case SCHED_DEADLINE:
4332         case SCHED_NORMAL:
4333         case SCHED_BATCH:
4334         case SCHED_IDLE:
4335                 ret = 0;
4336         }
4337         return ret;
4338 }
4339
4340 /**
4341  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4342  * @pid: pid of the process.
4343  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4344  *
4345  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4346  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4347  *
4348  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4349  * an error code.
4350  */
4351 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4352                 struct timespec __user *, interval)
4353 {
4354         struct task_struct *p;
4355         unsigned int time_slice;
4356         unsigned long flags;
4357         struct rq *rq;
4358         int retval;
4359         struct timespec t;
4360
4361         if (pid < 0)
4362                 return -EINVAL;
4363
4364         retval = -ESRCH;
4365         rcu_read_lock();
4366         p = find_process_by_pid(pid);
4367         if (!p)
4368                 goto out_unlock;
4369
4370         retval = security_task_getscheduler(p);
4371         if (retval)
4372                 goto out_unlock;
4373
4374         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4375         time_slice = 0;
4376         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4377                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4378         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4379
4380         rcu_read_unlock();
4381         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4382         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4383         return retval;
4384
4385 out_unlock:
4386         rcu_read_unlock();
4387         return retval;
4388 }
4389
4390 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4391
4392 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4393 {
4394         unsigned long free = 0;
4395         int ppid;
4396         unsigned state;
4397
4398         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4399         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4400                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4401 #if BITS_PER_LONG == 32
4402         if (state == TASK_RUNNING)
4403                 printk(KERN_CONT " running  ");
4404         else
4405                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4406 #else
4407         if (state == TASK_RUNNING)
4408                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4409         else
4410                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4411 #endif
4412 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4413         free = stack_not_used(p);
4414 #endif
4415         rcu_read_lock();
4416         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4417         rcu_read_unlock();
4418         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4419                 task_pid_nr(p), ppid,
4420                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4421
4422         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4423         show_stack(p, NULL);
4424 }
4425
4426 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4427 {
4428         struct task_struct *g, *p;
4429
4430 #if BITS_PER_LONG == 32
4431         printk(KERN_INFO
4432                 "  task                PC stack   pid father\n");
4433 #else
4434         printk(KERN_INFO
4435                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4436 #endif
4437         rcu_read_lock();
4438         do_each_thread(g, p) {
4439                 /*
4440                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4441                  * console might take a lot of time:
4442                  */
4443                 touch_nmi_watchdog();
4444                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4445                         sched_show_task(p);
4446         } while_each_thread(g, p);
4447
4448         touch_all_softlockup_watchdogs();
4449
4450 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4451         sysrq_sched_debug_show();
4452 #endif
4453         rcu_read_unlock();
4454         /*
4455          * Only show locks if all tasks are dumped:
4456          */
4457         if (!state_filter)
4458                 debug_show_all_locks();
4459 }
4460
4461 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4462 {
4463         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4464 }
4465
4466 /**
4467  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4468  * @idle: task in question
4469  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4470  *
4471  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4472  * flag, to make booting more robust.
4473  */
4474 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4475 {
4476         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4477         unsigned long flags;
4478
4479         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4480
4481         __sched_fork(0, idle);
4482         idle->state = TASK_RUNNING;
4483         idle->se.exec_start = sched_clock();
4484
4485         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4486         /*
4487          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4488          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4489          * lockdep check in task_group() will fail.
4490          *
4491          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4492          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4493          *
4494          * Silence PROVE_RCU
4495          */
4496         rcu_read_lock();
4497         __set_task_cpu(idle, cpu);
4498         rcu_read_unlock();
4499
4500         rq->curr = rq->idle = idle;
4501         idle->on_rq = 1;
4502 #if defined(CONFIG_SMP)
4503         idle->on_cpu = 1;
4504 #endif
4505         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4506
4507         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4508         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4509
4510         /*
4511          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4512          */
4513         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4514         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4515         vtime_init_idle(idle, cpu);
4516 #if defined(CONFIG_SMP)
4517         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4518 #endif
4519 }
4520
4521 #ifdef CONFIG_SMP
4522 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4523 {
4524         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4525                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4526
4527         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4528         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4529 }
4530
4531 /*
4532  * This is how migration works:
4533  *
4534  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4535  *    stop_one_cpu().
4536  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4537  *    off the CPU)
4538  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4539  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4540  *    it and puts it into the right queue.
4541  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4542  *    is done.
4543  */
4544
4545 /*
4546  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4547  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4548  * is removed from the allowed bitmask.
4549  *
4550  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4551  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4552  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4553  */
4554 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4555 {
4556         unsigned long flags;
4557         struct rq *rq;
4558         unsigned int dest_cpu;
4559         int ret = 0;
4560
4561         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4562
4563         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4564                 goto out;
4565
4566         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4567                 ret = -EINVAL;
4568                 goto out;
4569         }
4570
4571         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4572
4573         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4574         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4575                 goto out;
4576
4577         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4578         if (p->on_rq) {
4579                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4580                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4581                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4582                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4583                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4584                 return 0;
4585         }
4586 out:
4587         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4588
4589         return ret;
4590 }
4591 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4592
4593 /*
4594  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4595  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4596  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4597  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4598  *
4599  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4600  * as the task is no longer on this CPU.
4601  *
4602  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4603  */
4604 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4605 {
4606         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4607         int ret = 0;
4608
4609         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4610                 return ret;
4611
4612         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4613         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4614
4615         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4616         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4617         /* Already moved. */
4618         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4619                 goto done;
4620         /* Affinity changed (again). */
4621         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4622                 goto fail;
4623
4624         /*
4625          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4626          * placed properly.
4627          */
4628         if (p->on_rq) {
4629                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4630                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4631                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4632                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4633         }
4634 done:
4635         ret = 1;
4636 fail:
4637         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4638         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4639         return ret;
4640 }
4641
4642 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4643 /* Migrate current task p to target_cpu */
4644 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4645 {
4646         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4647         int curr_cpu = task_cpu(p);
4648
4649         if (curr_cpu == target_cpu)
4650                 return 0;
4651
4652         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4653                 return -EINVAL;
4654
4655         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4656
4657         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4658         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4659 }
4660
4661 /*
4662  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4663  * tasks on the runqueues
4664  */
4665 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4666 {
4667         struct rq *rq;
4668         unsigned long flags;
4669         bool on_rq, running;
4670
4671         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4672         on_rq = p->on_rq;
4673         running = task_current(rq, p);
4674
4675         if (on_rq)
4676                 dequeue_task(rq, p, 0);
4677         if (running)
4678                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4679
4680         p->numa_preferred_nid = nid;
4681
4682         if (running)
4683                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4684         if (on_rq)
4685                 enqueue_task(rq, p, 0);
4686         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4687 }
4688 #endif
4689
4690 /*
4691  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4692  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4693  * 'pushing' onto another runqueue.
4694  */
4695 static int migration_cpu_stop(void *data)
4696 {
4697         struct migration_arg *arg = data;
4698
4699         /*
4700          * The original target cpu might have gone down and we might
4701          * be on another cpu but it doesn't matter.
4702          */
4703         local_irq_disable();
4704         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4705         local_irq_enable();
4706         return 0;
4707 }
4708
4709 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4710
4711 /*
4712  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4713  * offline.
4714  */
4715 void idle_task_exit(void)
4716 {
4717         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4718
4719         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4720
4721         if (mm != &init_mm) {
4722                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4723                 finish_arch_post_lock_switch();
4724         }
4725         mmdrop(mm);
4726 }
4727
4728 /*
4729  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4730  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4731  * nr_active count is stable.
4732  *
4733  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4734  */
4735 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4736 {
4737         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4738         if (delta)
4739                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4740 }
4741
4742 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4743 {
4744 }
4745
4746 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4747         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4748 };
4749
4750 static struct task_struct fake_task = {
4751         /*
4752          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4753          */
4754         .prio = MAX_PRIO + 1,
4755         .sched_class = &fake_sched_class,
4756 };
4757
4758 /*
4759  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4760  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4761  *
4762  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4763  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4764  * because of lock validation efforts.
4765  */
4766 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4767 {
4768         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4769         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4770         int dest_cpu;
4771
4772         /*
4773          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4774          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4775          *
4776          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4777          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4778          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4779          * done here.
4780          */
4781         rq->stop = NULL;
4782
4783         /*
4784          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4785          * class method both need to have an up-to-date
4786          * value of rq->clock[_task]
4787          */
4788         update_rq_clock(rq);
4789
4790         for ( ; ; ) {
4791                 /*
4792                  * There's this thread running, bail when that's the only
4793                  * remaining thread.
4794                  */
4795                 if (rq->nr_running == 1)
4796                         break;
4797
4798                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4799                 BUG_ON(!next);
4800                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4801
4802                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4803                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4804                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4805
4806                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4807
4808                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4809         }
4810
4811         rq->stop = stop;
4812 }
4813
4814 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4815
4816 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4817
4818 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4819         {
4820                 .procname       = "sched_domain",
4821                 .mode           = 0555,
4822         },
4823         {}
4824 };
4825
4826 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4827         {
4828                 .procname       = "kernel",
4829                 .mode           = 0555,
4830                 .child          = sd_ctl_dir,
4831         },
4832         {}
4833 };
4834
4835 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4836 {
4837         struct ctl_table *entry =
4838                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4839
4840         return entry;
4841 }
4842
4843 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4844 {
4845         struct ctl_table *entry;
4846
4847         /*
4848          * In the intermediate directories, both the child directory and
4849          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4850          * will always be set. In the lowest directory the names are
4851          * static strings and all have proc handlers.
4852          */
4853         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4854                 if (entry->child)
4855                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4856                 if (entry->proc_handler == NULL)
4857                         kfree(entry->procname);
4858         }
4859
4860         kfree(*tablep);
4861         *tablep = NULL;
4862 }
4863
4864 static int min_load_idx = 0;
4865 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4866
4867 static void
4868 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4869                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4870                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4871                 bool load_idx)
4872 {
4873         entry->procname = procname;
4874         entry->data = data;
4875         entry->maxlen = maxlen;
4876         entry->mode = mode;
4877         entry->proc_handler = proc_handler;
4878
4879         if (load_idx) {
4880                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4881                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4882         }
4883 }
4884
4885 static struct ctl_table *
4886 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4887 {
4888         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4889
4890         if (table == NULL)
4891                 return NULL;
4892
4893         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4894                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4895         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4896                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4897         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4898                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4899         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4900                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4901         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4902                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4903         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4904                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4905         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4906                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4907         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4908                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4909         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4910                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4911         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4912                 &sd->cache_nice_tries,
4913                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4914         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4915                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4916         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
4917                 &sd->max_newidle_lb_cost,
4918                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4919         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
4920                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4921         /* &table[13] is terminator */
4922
4923         return table;
4924 }
4925
4926 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4927 {
4928         struct ctl_table *entry, *table;
4929         struct sched_domain *sd;
4930         int domain_num = 0, i;
4931         char buf[32];
4932
4933         for_each_domain(cpu, sd)
4934                 domain_num++;
4935         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4936         if (table == NULL)
4937                 return NULL;
4938
4939         i = 0;
4940         for_each_domain(cpu, sd) {
4941                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4942                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4943                 entry->mode = 0555;
4944                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4945                 entry++;
4946                 i++;
4947         }
4948         return table;
4949 }
4950
4951 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4952 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4953 {
4954         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4955         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4956         char buf[32];
4957
4958         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4959         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4960
4961         if (entry == NULL)
4962                 return;
4963
4964         for_each_possible_cpu(i) {
4965                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4966                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4967                 entry->mode = 0555;
4968                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4969                 entry++;
4970         }
4971
4972         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4973         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4974 }
4975
4976 /* may be called multiple times per register */
4977 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4978 {
4979         if (sd_sysctl_header)
4980                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4981         sd_sysctl_header = NULL;
4982         if (sd_ctl_dir[0].child)
4983                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4984 }
4985 #else
4986 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4987 {
4988 }
4989 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4990 {
4991 }
4992 #endif
4993
4994 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4995 {
4996         if (!rq->online) {
4997                 const struct sched_class *class;
4998
4999                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5000                 rq->online = 1;
5001
5002                 for_each_class(class) {
5003                         if (class->rq_online)
5004                                 class->rq_online(rq);
5005                 }
5006         }
5007 }
5008
5009 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5010 {
5011         if (rq->online) {
5012                 const struct sched_class *class;
5013
5014                 for_each_class(class) {
5015                         if (class->rq_offline)
5016                                 class->rq_offline(rq);
5017                 }
5018
5019                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5020                 rq->online = 0;
5021         }
5022 }
5023
5024 /*
5025  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5026  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5027  */
5028 static int
5029 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5030 {
5031         int cpu = (long)hcpu;
5032         unsigned long flags;
5033         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5034
5035         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5036
5037         case CPU_UP_PREPARE:
5038                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5039                 break;
5040
5041         case CPU_ONLINE:
5042                 /* Update our root-domain */
5043                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5044                 if (rq->rd) {
5045                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5046
5047                         set_rq_online(rq);
5048                 }
5049                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5050                 break;
5051
5052 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5053         case CPU_DYING:
5054                 sched_ttwu_pending();
5055                 /* Update our root-domain */
5056                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5057                 if (rq->rd) {
5058                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5059                         set_rq_offline(rq);
5060                 }
5061                 migrate_tasks(cpu);
5062                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5063                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5064                 break;
5065
5066         case CPU_DEAD:
5067                 calc_load_migrate(rq);
5068                 break;
5069 #endif
5070         }
5071
5072         update_max_interval();
5073
5074         return NOTIFY_OK;
5075 }
5076
5077 /*
5078  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5079  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5080  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5081  */
5082 static struct notifier_block migration_notifier = {
5083         .notifier_call = migration_call,
5084         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5085 };
5086
5087 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5088                                       unsigned long action, void *hcpu)
5089 {
5090         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5091         case CPU_STARTING:
5092         case CPU_DOWN_FAILED:
5093                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5094                 return NOTIFY_OK;
5095         default:
5096                 return NOTIFY_DONE;
5097         }
5098 }
5099
5100 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5101                                         unsigned long action, void *hcpu)
5102 {
5103         unsigned long flags;
5104         long cpu = (long)hcpu;
5105
5106         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5107         case CPU_DOWN_PREPARE:
5108                 set_cpu_active(cpu, false);
5109
5110                 /* explicitly allow suspend */
5111                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5112                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5113                         bool overflow;
5114                         int cpus;
5115
5116                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5117                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5118                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5119                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5120
5121                         if (overflow)
5122                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5123                 }
5124                 return NOTIFY_OK;
5125         }
5126
5127         return NOTIFY_DONE;
5128 }
5129
5130 static int __init migration_init(void)
5131 {
5132         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5133         int err;
5134
5135         /* Initialize migration for the boot CPU */
5136         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5137         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5138         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5139         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5140
5141         /* Register cpu active notifiers */
5142         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5143         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5144
5145         return 0;
5146 }
5147 early_initcall(migration_init);
5148 #endif
5149
5150 #ifdef CONFIG_SMP
5151
5152 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5153
5154 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5155
5156 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5157
5158 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5159 {
5160         sched_debug_enabled = 1;
5161
5162         return 0;
5163 }
5164 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5165
5166 static inline bool sched_debug(void)
5167 {
5168         return sched_debug_enabled;
5169 }
5170
5171 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5172                                   struct cpumask *groupmask)
5173 {
5174         struct sched_group *group = sd->groups;
5175         char str[256];
5176
5177         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5178         cpumask_clear(groupmask);
5179
5180         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5181
5182         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5183                 printk("does not load-balance\n");
5184                 if (sd->parent)
5185                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5186                                         " has parent");
5187                 return -1;
5188         }
5189
5190         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5191
5192         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5193                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5194                                 "CPU%d\n", cpu);
5195         }
5196         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5197                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5198                                 " CPU%d\n", cpu);
5199         }
5200
5201         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5202         do {
5203                 if (!group) {
5204                         printk("\n");
5205                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5206                         break;
5207                 }
5208
5209                 /*
5210                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5211                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5212                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5213                  */
5214                 if (!group->sgp->power_orig) {
5215                         printk(KERN_CONT "\n");
5216                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5217                                         "set\n");
5218                         break;
5219                 }
5220
5221                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5222                         printk(KERN_CONT "\n");
5223                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5224                         break;
5225                 }
5226
5227                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5228                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5229                         printk(KERN_CONT "\n");
5230                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5231                         break;
5232                 }
5233
5234                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5235
5236                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5237
5238                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5239                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5240                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5241                                 group->sgp->power);
5242                 }
5243
5244                 group = group->next;
5245         } while (group != sd->groups);
5246         printk(KERN_CONT "\n");
5247
5248         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5249                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5250
5251         if (sd->parent &&
5252             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5253                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5254                         "of domain->span\n");
5255         return 0;
5256 }
5257
5258 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5259 {
5260         int level = 0;
5261
5262         if (!sched_debug_enabled)
5263                 return;
5264
5265         if (!sd) {
5266                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5267                 return;
5268         }
5269
5270         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5271
5272         for (;;) {
5273                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5274                         break;
5275                 level++;
5276                 sd = sd->parent;
5277                 if (!sd)
5278                         break;
5279         }
5280 }
5281 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5282 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5283 static inline bool sched_debug(void)
5284 {
5285         return false;
5286 }
5287 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5288
5289 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5290 {
5291         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5292                 return 1;
5293
5294         /* Following flags need at least 2 groups */
5295         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5296                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5297                          SD_BALANCE_FORK |
5298                          SD_BALANCE_EXEC |
5299                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5300                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5301                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5302                         return 0;
5303         }
5304
5305         /* Following flags don't use groups */
5306         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5307                 return 0;
5308
5309         return 1;
5310 }
5311
5312 static int
5313 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5314 {
5315         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5316
5317         if (sd_degenerate(parent))
5318                 return 1;
5319
5320         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5321                 return 0;
5322
5323         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5324         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5325                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5326                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5327                                 SD_BALANCE_FORK |
5328                                 SD_BALANCE_EXEC |
5329                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5330                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5331                                 SD_PREFER_SIBLING);
5332                 if (nr_node_ids == 1)
5333                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5334         }
5335         if (~cflags & pflags)
5336                 return 0;
5337
5338         return 1;
5339 }
5340
5341 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5342 {
5343         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5344
5345         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5346         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5347         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5348         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5349         free_cpumask_var(rd->online);
5350         free_cpumask_var(rd->span);
5351         kfree(rd);
5352 }
5353
5354 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5355 {
5356         struct root_domain *old_rd = NULL;
5357         unsigned long flags;
5358
5359         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5360
5361         if (rq->rd) {
5362                 old_rd = rq->rd;
5363
5364                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5365                         set_rq_offline(rq);
5366
5367                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5368
5369                 /*
5370                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5371                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5372                  * in this function:
5373                  */
5374                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5375                         old_rd = NULL;
5376         }
5377
5378         atomic_inc(&rd->refcount);
5379         rq->rd = rd;
5380
5381         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5382         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5383                 set_rq_online(rq);
5384
5385         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5386
5387         if (old_rd)
5388                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5389 }
5390
5391 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5392 {
5393         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5394
5395         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5396                 goto out;
5397         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5398                 goto free_span;
5399         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5400                 goto free_online;
5401         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5402                 goto free_dlo_mask;
5403
5404         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5405         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5406                 goto free_dlo_mask;
5407
5408         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5409                 goto free_rto_mask;
5410         return 0;
5411
5412 free_rto_mask:
5413         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5414 free_dlo_mask:
5415         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5416 free_online:
5417         free_cpumask_var(rd->online);
5418 free_span:
5419         free_cpumask_var(rd->span);
5420 out:
5421         return -ENOMEM;
5422 }
5423
5424 /*
5425  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5426  * members (mimicking the global state we have today).
5427  */
5428 struct root_domain def_root_domain;
5429
5430 static void init_defrootdomain(void)
5431 {
5432         init_rootdomain(&def_root_domain);
5433
5434         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5435 }
5436
5437 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5438 {
5439         struct root_domain *rd;
5440
5441         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5442         if (!rd)
5443                 return NULL;
5444
5445         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5446                 kfree(rd);
5447                 return NULL;
5448         }
5449
5450         return rd;
5451 }
5452
5453 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5454 {
5455         struct sched_group *tmp, *first;
5456
5457         if (!sg)
5458                 return;
5459
5460         first = sg;
5461         do {
5462                 tmp = sg->next;
5463
5464                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5465                         kfree(sg->sgp);
5466
5467                 kfree(sg);
5468                 sg = tmp;
5469         } while (sg != first);
5470 }
5471
5472 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5473 {
5474         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5475
5476         /*
5477          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5478          * nuke them all.
5479          */
5480         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5481                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5482         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5483                 kfree(sd->groups->sgp);
5484                 kfree(sd->groups);
5485         }
5486         kfree(sd);
5487 }
5488
5489 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5490 {
5491         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5492 }
5493
5494 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5495 {
5496         for (; sd; sd = sd->parent)
5497                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5498 }
5499
5500 /*
5501  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5502  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5503  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5504  *
5505  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5506  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5507  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5508  */
5509 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5510 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5511 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5512 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5513 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5514 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5515
5516 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5517 {
5518         struct sched_domain *sd;
5519         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5520         int id = cpu;
5521         int size = 1;
5522
5523         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5524         if (sd) {
5525                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5526                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5527                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5528         }
5529         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5530
5531         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5532         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5533         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5534
5535         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5536         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5537
5538         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5539         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5540 }
5541
5542 /*
5543  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5544  * hold the hotplug lock.
5545  */
5546 static void
5547 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5548 {
5549         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5550         struct sched_domain *tmp;
5551
5552         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5553         for (tmp = sd; tmp; ) {
5554                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5555                 if (!parent)
5556                         break;
5557
5558                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5559                         tmp->parent = parent->parent;
5560                         if (parent->parent)
5561                                 parent->parent->child = tmp;
5562                         /*
5563                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5564                          * degenerate parent; the spans match for this
5565                          * so the property transfers.
5566                          */
5567                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5568                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5569                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5570                 } else
5571                         tmp = tmp->parent;
5572         }
5573
5574         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5575                 tmp = sd;
5576                 sd = sd->parent;
5577                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5578                 if (sd)
5579                         sd->child = NULL;
5580         }
5581
5582         sched_domain_debug(sd, cpu);
5583
5584         rq_attach_root(rq, rd);
5585         tmp = rq->sd;
5586         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5587         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5588
5589         update_top_cache_domain(cpu);
5590 }
5591
5592 /* cpus with isolated domains */
5593 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5594
5595 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5596 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5597 {
5598         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5599         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5600         return 1;
5601 }
5602
5603 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5604
5605 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5606 {
5607         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5608 }
5609
5610 struct sd_data {
5611         struct sched_domain **__percpu sd;
5612         struct sched_group **__percpu sg;
5613         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5614 };
5615
5616 struct s_data {
5617         struct sched_domain ** __percpu sd;
5618         struct root_domain      *rd;
5619 };
5620
5621 enum s_alloc {
5622         sa_rootdomain,
5623         sa_sd,
5624         sa_sd_storage,
5625         sa_none,
5626 };
5627
5628 struct sched_domain_topology_level;
5629
5630 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5631 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5632
5633 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5634
5635 struct sched_domain_topology_level {
5636         sched_domain_init_f init;
5637         sched_domain_mask_f mask;
5638         int                 flags;
5639         int                 numa_level;
5640         struct sd_data      data;
5641 };
5642
5643 /*
5644  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5645  * domain traversal.
5646  *
5647  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5648  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5649  * range.
5650  *
5651  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5652  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5653  * cpu they're built on, so check that.
5654  *
5655  */
5656 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5657 {
5658         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5659         struct sd_data *sdd = sd->private;
5660         struct sched_domain *sibling;
5661         int i;
5662
5663         for_each_cpu(i, span) {
5664                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5665                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5666                         continue;
5667
5668                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5669         }
5670 }
5671
5672 /*
5673  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5674  * of this group that's also in the iteration mask.
5675  */
5676 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5677 {
5678         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5679 }
5680
5681 static int
5682 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5683 {
5684         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5685         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5686         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5687         struct sd_data *sdd = sd->private;
5688         struct sched_domain *child;
5689         int i;
5690
5691         cpumask_clear(covered);
5692
5693         for_each_cpu(i, span) {
5694                 struct cpumask *sg_span;
5695
5696                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5697                         continue;
5698
5699                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5700
5701                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5702                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5703                         continue;
5704
5705                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5706                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5707
5708                 if (!sg)
5709                         goto fail;
5710
5711                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5712                 if (child->child) {
5713                         child = child->child;
5714                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5715                 } else
5716                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5717
5718                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5719
5720                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5721                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5722                         build_group_mask(sd, sg);
5723
5724                 /*
5725                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5726                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5727                  * die on a /0 trap.
5728                  */
5729                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5730                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5731
5732                 /*
5733                  * Make sure the first group of this domain contains the
5734                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5735                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5736                  */
5737                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5738                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5739                         groups = sg;
5740
5741                 if (!first)
5742                         first = sg;
5743                 if (last)
5744                         last->next = sg;
5745                 last = sg;
5746                 last->next = first;
5747         }
5748         sd->groups = groups;
5749
5750         return 0;
5751
5752 fail:
5753         free_sched_groups(first, 0);
5754
5755         return -ENOMEM;
5756 }
5757
5758 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5759 {
5760         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5761         struct sched_domain *child = sd->child;
5762
5763         if (child)
5764                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5765
5766         if (sg) {
5767                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5768                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5769                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5770         }
5771
5772         return cpu;
5773 }
5774
5775 /*
5776  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5777  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5778  * and ->cpu_power to 0.
5779  *
5780  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5781  */
5782 static int
5783 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5784 {
5785         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5786         struct sd_data *sdd = sd->private;
5787         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5788         struct cpumask *covered;
5789         int i;
5790
5791         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5792         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5793
5794         if (cpu != cpumask_first(span))
5795                 return 0;
5796
5797         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5798         covered = sched_domains_tmpmask;
5799
5800         cpumask_clear(covered);
5801
5802         for_each_cpu(i, span) {
5803                 struct sched_group *sg;
5804                 int group, j;
5805
5806                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5807                         continue;
5808
5809                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5810                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5811                 sg->sgp->power = 0;
5812                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5813
5814                 for_each_cpu(j, span) {
5815                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5816                                 continue;
5817
5818                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5819                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5820                 }
5821
5822                 if (!first)
5823                         first = sg;
5824                 if (last)
5825                         last->next = sg;
5826                 last = sg;
5827         }
5828         last->next = first;
5829
5830         return 0;
5831 }
5832
5833 /*
5834  * Initialize sched groups cpu_power.
5835  *
5836  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5837  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5838  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5839  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5840  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5841  * less cpu_power.
5842  */
5843 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5844 {
5845         struct sched_group *sg = sd->groups;
5846
5847         WARN_ON(!sg);
5848
5849         do {
5850                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5851                 sg = sg->next;
5852         } while (sg != sd->groups);
5853
5854         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5855                 return;
5856
5857         update_group_power(sd, cpu);
5858         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5859 }
5860
5861 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5862 {
5863        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5864 }
5865
5866 /*
5867  * Initializers for schedule domains
5868  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5869  */
5870
5871 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5872 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5873 #else
5874 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5875 #endif
5876
5877 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5878 static noinline struct sched_domain *                                   \
5879 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5880 {                                                                       \
5881         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5882         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5883         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5884         sd->private = &tl->data;                                        \
5885         return sd;                                                      \
5886 }
5887
5888 SD_INIT_FUNC(CPU)
5889 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5890  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5891 #endif
5892 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5893  SD_INIT_FUNC(MC)
5894 #endif
5895 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5896  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5897 #endif
5898
5899 static int default_relax_domain_level = -1;
5900 int sched_domain_level_max;
5901
5902 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5903 {
5904         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5905                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5906
5907         return 1;
5908 }
5909 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5910
5911 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5912                                  struct sched_domain_attr *attr)
5913 {
5914         int request;
5915
5916         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5917                 if (default_relax_domain_level < 0)
5918                         return;
5919                 else
5920                         request = default_relax_domain_level;
5921         } else
5922                 request = attr->relax_domain_level;
5923         if (request < sd->level) {
5924                 /* turn off idle balance on this domain */
5925                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5926         } else {
5927                 /* turn on idle balance on this domain */
5928                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5929         }
5930 }
5931
5932 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5933 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5934
5935 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5936                                  const struct cpumask *cpu_map)
5937 {
5938         switch (what) {
5939         case sa_rootdomain:
5940                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5941                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5942         case sa_sd:
5943                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5944         case sa_sd_storage:
5945                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5946         case sa_none:
5947                 break;
5948         }
5949 }
5950
5951 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5952                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5953 {
5954         memset(d, 0, sizeof(*d));
5955
5956         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5957                 return sa_sd_storage;
5958         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5959         if (!d->sd)
5960                 return sa_sd_storage;
5961         d->rd = alloc_rootdomain();
5962         if (!d->rd)
5963                 return sa_sd;
5964         return sa_rootdomain;
5965 }
5966
5967 /*
5968  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5969  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5970  * will not free the data we're using.
5971  */
5972 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5973 {
5974         struct sd_data *sdd = sd->private;
5975
5976         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5977         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5978
5979         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5980                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5981
5982         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5983                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5984 }
5985
5986 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5987 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5988 {
5989         return topology_thread_cpumask(cpu);
5990 }
5991 #endif
5992
5993 /*
5994  * Topology list, bottom-up.
5995  */
5996 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5997 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5998         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5999 #endif
6000 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6001         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6002 #endif
6003 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6004         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6005 #endif
6006         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6007         { NULL, },
6008 };
6009
6010 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6011
6012 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6013         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
6014
6015 #ifdef CONFIG_NUMA
6016
6017 static int sched_domains_numa_levels;
6018 static int *sched_domains_numa_distance;
6019 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6020 static int sched_domains_curr_level;
6021
6022 static inline int sd_local_flags(int level)
6023 {
6024         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6025                 return 0;
6026
6027         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6028 }
6029
6030 static struct sched_domain *
6031 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6032 {
6033         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6034         int level = tl->numa_level;
6035         int sd_weight = cpumask_weight(
6036                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6037
6038         *sd = (struct sched_domain){
6039                 .min_interval           = sd_weight,
6040                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6041                 .busy_factor            = 32,
6042                 .imbalance_pct          = 125,
6043                 .cache_nice_tries       = 2,
6044                 .busy_idx               = 3,
6045                 .idle_idx               = 2,
6046                 .newidle_idx            = 0,
6047                 .wake_idx               = 0,
6048                 .forkexec_idx           = 0,
6049
6050                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6051                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6052                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6053                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6054                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6055                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6056                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6057                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6058                                         | 1*SD_SERIALIZE
6059                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6060                                         | 1*SD_NUMA
6061                                         | sd_local_flags(level)
6062                                         ,
6063                 .last_balance           = jiffies,
6064                 .balance_interval       = sd_weight,
6065         };
6066         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6067         sd->private = &tl->data;
6068
6069         /*
6070          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6071          */
6072         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6073
6074         return sd;
6075 }
6076
6077 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6078 {
6079         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6080 }
6081
6082 static void sched_numa_warn(const char *str)
6083 {
6084         static int done = false;
6085         int i,j;
6086
6087         if (done)
6088                 return;
6089
6090         done = true;
6091
6092         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6093
6094         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6095                 printk(KERN_WARNING "  ");
6096                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6097                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6098                 printk(KERN_CONT "\n");
6099         }
6100         printk(KERN_WARNING "\n");
6101 }
6102
6103 static bool find_numa_distance(int distance)
6104 {
6105         int i;
6106
6107         if (distance == node_distance(0, 0))
6108                 return true;
6109
6110         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6111                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6112                         return true;
6113         }
6114
6115         return false;
6116 }
6117
6118 static void sched_init_numa(void)
6119 {
6120         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6121         struct sched_domain_topology_level *tl;
6122         int level = 0;
6123         int i, j, k;
6124
6125         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6126         if (!sched_domains_numa_distance)
6127                 return;
6128
6129         /*
6130          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6131          * unique distances in the node_distance() table.
6132          *
6133          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6134          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6135          */
6136         next_distance = curr_distance;
6137         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6138                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6139                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6140                                 int distance = node_distance(i, k);
6141
6142                                 if (distance > curr_distance &&
6143                                     (distance < next_distance ||
6144                                      next_distance == curr_distance))
6145                                         next_distance = distance;
6146
6147                                 /*
6148                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6149                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6150                                  * equally connected to A.
6151                                  */
6152                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6153                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6154
6155                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6156                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6157                         }
6158                         if (next_distance != curr_distance) {
6159                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6160                                 sched_domains_numa_levels = level;
6161                                 curr_distance = next_distance;
6162                         } else break;
6163                 }
6164
6165                 /*
6166                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6167                  */
6168                 if (!sched_debug())
6169                         break;
6170         }
6171         /*
6172          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6173          * identity distance node_distance(i,i).
6174          *
6175          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6176          * numbers.
6177          */
6178
6179         /*
6180          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6181          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6182          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6183          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6184          * in other functions.
6185          *
6186          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6187          */
6188         sched_domains_numa_levels = 0;
6189
6190         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6191         if (!sched_domains_numa_masks)
6192                 return;
6193
6194         /*
6195          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6196          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6197          */
6198         for (i = 0; i < level; i++) {
6199                 sched_domains_numa_masks[i] =
6200                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6201                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6202                         return;
6203
6204                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6205                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6206                         if (!mask)
6207                                 return;
6208
6209                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6210
6211                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6212                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6213                                         continue;
6214
6215                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6216                         }
6217                 }
6218         }
6219
6220         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6221                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6222         if (!tl)
6223                 return;
6224
6225         /*
6226          * Copy the default topology bits..
6227          */
6228         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6229                 tl[i] = default_topology[i];
6230
6231         /*
6232          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6233          */
6234         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6235                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6236                         .init = sd_numa_init,
6237                         .mask = sd_numa_mask,
6238                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6239                         .numa_level = j,
6240                 };
6241         }
6242
6243         sched_domain_topology = tl;
6244
6245         sched_domains_numa_levels = level;
6246 }
6247
6248 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6249 {
6250         int i, j;
6251         int node = cpu_to_node(cpu);
6252
6253         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6254                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6255                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6256                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6257                 }
6258         }
6259 }
6260
6261 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6262 {
6263         int i, j;
6264         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6265                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6266                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6267         }
6268 }
6269
6270 /*
6271  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6272  * are onlined.
6273  */
6274 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6275                                            unsigned long action,
6276                                            void *hcpu)
6277 {
6278         int cpu = (long)hcpu;
6279
6280         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6281         case CPU_ONLINE:
6282                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6283                 break;
6284
6285         case CPU_DEAD:
6286                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6287                 break;
6288
6289         default:
6290                 return NOTIFY_DONE;
6291         }
6292
6293         return NOTIFY_OK;
6294 }
6295 #else
6296 static inline void sched_init_numa(void)
6297 {
6298 }
6299
6300 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6301                                            unsigned long action,
6302                                            void *hcpu)
6303 {
6304         return 0;
6305 }
6306 #endif /* CONFIG_NUMA */
6307
6308 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6309 {
6310         struct sched_domain_topology_level *tl;
6311         int j;
6312
6313         for_each_sd_topology(tl) {
6314                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6315
6316                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6317                 if (!sdd->sd)
6318                         return -ENOMEM;
6319
6320                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6321                 if (!sdd->sg)
6322                         return -ENOMEM;
6323
6324                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6325                 if (!sdd->sgp)
6326                         return -ENOMEM;
6327
6328                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6329                         struct sched_domain *sd;
6330                         struct sched_group *sg;
6331                         struct sched_group_power *sgp;
6332
6333                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6334                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6335                         if (!sd)
6336                                 return -ENOMEM;
6337
6338                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6339
6340                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6341                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6342                         if (!sg)
6343                                 return -ENOMEM;
6344
6345                         sg->next = sg;
6346
6347                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6348
6349                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6350                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6351                         if (!sgp)
6352                                 return -ENOMEM;
6353
6354                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6355                 }
6356         }
6357
6358         return 0;
6359 }
6360
6361 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6362 {
6363         struct sched_domain_topology_level *tl;
6364         int j;
6365
6366         for_each_sd_topology(tl) {
6367                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6368
6369                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6370                         struct sched_domain *sd;
6371
6372                         if (sdd->sd) {
6373                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6374                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6375                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6376                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6377                         }
6378
6379                         if (sdd->sg)
6380                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6381                         if (sdd->sgp)
6382                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6383                 }
6384                 free_percpu(sdd->sd);
6385                 sdd->sd = NULL;
6386                 free_percpu(sdd->sg);
6387                 sdd->sg = NULL;
6388                 free_percpu(sdd->sgp);
6389                 sdd->sgp = NULL;
6390         }
6391 }
6392
6393 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6394                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6395                 struct sched_domain *child, int cpu)
6396 {
6397         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6398         if (!sd)
6399                 return child;
6400
6401         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6402         if (child) {
6403                 sd->level = child->level + 1;
6404                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6405                 child->parent = sd;
6406                 sd->child = child;
6407         }
6408         set_domain_attribute(sd, attr);
6409
6410         return sd;
6411 }
6412
6413 /*
6414  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6415  * to the individual cpus
6416  */
6417 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6418                                struct sched_domain_attr *attr)
6419 {
6420         enum s_alloc alloc_state;
6421         struct sched_domain *sd;
6422         struct s_data d;
6423         int i, ret = -ENOMEM;
6424
6425         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6426         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6427                 goto error;
6428
6429         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6430         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6431                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6432
6433                 sd = NULL;
6434                 for_each_sd_topology(tl) {
6435                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6436                         if (tl == sched_domain_topology)
6437                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6438                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6439                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6440                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6441                                 break;
6442                 }
6443         }
6444
6445         /* Build the groups for the domains */
6446         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6447                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6448                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6449                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6450                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6451                                         goto error;
6452                         } else {
6453                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6454                                         goto error;
6455                         }
6456                 }
6457         }
6458
6459         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6460         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6461                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6462                         continue;
6463
6464                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6465                         claim_allocations(i, sd);
6466                         init_sched_groups_power(i, sd);
6467                 }
6468         }
6469
6470         /* Attach the domains */
6471         rcu_read_lock();
6472         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6473                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6474                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6475         }
6476         rcu_read_unlock();
6477
6478         ret = 0;
6479 error:
6480         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6481         return ret;
6482 }
6483
6484 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6485 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6486 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6487                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6488
6489 /*
6490  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6491  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6492  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6493  */
6494 static cpumask_var_t fallback_doms;
6495
6496 /*
6497  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6498  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6499  * or 0 if it stayed the same.
6500  */
6501 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6502 {
6503         return 0;
6504 }
6505
6506 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6507 {
6508         int i;
6509         cpumask_var_t *doms;
6510
6511         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6512         if (!doms)
6513                 return NULL;
6514         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6515                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6516                         free_sched_domains(doms, i);
6517                         return NULL;
6518                 }
6519         }
6520         return doms;
6521 }
6522
6523 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6524 {
6525         unsigned int i;
6526         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6527                 free_cpumask_var(doms[i]);
6528         kfree(doms);
6529 }
6530
6531 /*
6532  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6533  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6534  * exclude other special cases in the future.
6535  */
6536 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6537 {
6538         int err;
6539
6540         arch_update_cpu_topology();
6541         ndoms_cur = 1;
6542         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6543         if (!doms_cur)
6544                 doms_cur = &fallback_doms;
6545         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6546         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6547         register_sched_domain_sysctl();
6548
6549         return err;
6550 }
6551
6552 /*
6553  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6554  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6555  */
6556 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6557 {
6558         int i;
6559
6560         rcu_read_lock();
6561         for_each_cpu(i, cpu_map)
6562                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6563         rcu_read_unlock();
6564 }
6565
6566 /* handle null as "default" */
6567 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6568                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6569 {
6570         struct sched_domain_attr tmp;
6571
6572         /* fast path */
6573         if (!new && !cur)
6574                 return 1;
6575
6576         tmp = SD_ATTR_INIT;
6577         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6578                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6579                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6580 }
6581
6582 /*
6583  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6584  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6585  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6586  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6587  *
6588  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6589  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6590  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6591  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6592  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6593  * it as it is.
6594  *
6595  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6596  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6597  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6598  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6599  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6600  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6601  *
6602  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6603  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6604  * and it will not create the default domain.
6605  *
6606  * Call with hotplug lock held
6607  */
6608 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6609                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6610 {
6611         int i, j, n;
6612         int new_topology;
6613
6614         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6615
6616         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6617         unregister_sched_domain_sysctl();
6618
6619         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6620         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6621
6622         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6623
6624         /* Destroy deleted domains */
6625         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6626                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6627                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6628                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6629                                 goto match1;
6630                 }
6631                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6632                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6633 match1:
6634                 ;
6635         }
6636
6637         n = ndoms_cur;
6638         if (doms_new == NULL) {
6639                 n = 0;
6640                 doms_new = &fallback_doms;
6641                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6642                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6643         }
6644
6645         /* Build new domains */
6646         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6647                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6648                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6649                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6650                                 goto match2;
6651                 }
6652                 /* no match - add a new doms_new */
6653                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6654 match2:
6655                 ;
6656         }
6657
6658         /* Remember the new sched domains */
6659         if (doms_cur != &fallback_doms)
6660                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6661         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6662         doms_cur = doms_new;
6663         dattr_cur = dattr_new;
6664         ndoms_cur = ndoms_new;
6665
6666         register_sched_domain_sysctl();
6667
6668         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6669 }
6670
6671 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6672
6673 /*
6674  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6675  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6676  * around partition_sched_domains().
6677  *
6678  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6679  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6680  */
6681 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6682                              void *hcpu)
6683 {
6684         switch (action) {
6685         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6686         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6687
6688                 /*
6689                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6690                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6691                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6692                  * domain, ignoring cpusets.
6693                  */
6694                 num_cpus_frozen--;
6695                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6696                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6697                         break;
6698                 }
6699
6700                 /*
6701                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6702                  * restore the original sched domains by considering the
6703                  * cpuset configurations.
6704                  */
6705
6706         case CPU_ONLINE:
6707         case CPU_DOWN_FAILED:
6708                 cpuset_update_active_cpus(true);
6709                 break;
6710         default:
6711                 return NOTIFY_DONE;
6712         }
6713         return NOTIFY_OK;
6714 }
6715
6716 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6717                                void *hcpu)
6718 {
6719         switch (action) {
6720         case CPU_DOWN_PREPARE:
6721                 cpuset_update_active_cpus(false);
6722                 break;
6723         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6724                 num_cpus_frozen++;
6725                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6726                 break;
6727         default:
6728                 return NOTIFY_DONE;
6729         }
6730         return NOTIFY_OK;
6731 }
6732
6733 void __init sched_init_smp(void)
6734 {
6735         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6736
6737         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6738         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6739
6740         sched_init_numa();
6741
6742         /*
6743          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6744          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6745          * happen.
6746          */
6747         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6748         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6749         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6750         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6751                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6752         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6753
6754         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6755         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6756         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6757
6758         init_hrtick();
6759
6760         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6761         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6762                 BUG();
6763         sched_init_granularity();
6764         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6765
6766         init_sched_rt_class();
6767         init_sched_dl_class();
6768 }
6769 #else
6770 void __init sched_init_smp(void)
6771 {
6772         sched_init_granularity();
6773 }
6774 #endif /* CONFIG_SMP */
6775
6776 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6777
6778 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6779 {
6780         return in_lock_functions(addr) ||
6781                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6782                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6783 }
6784
6785 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6786 /*
6787  * Default task group.
6788  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6789  */
6790 struct task_group root_task_group;
6791 LIST_HEAD(task_groups);
6792 #endif
6793
6794 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6795
6796 void __init sched_init(void)
6797 {
6798         int i, j;
6799         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6800
6801 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6802         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6803 #endif
6804 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6805         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6806 #endif
6807 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6808         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6809 #endif
6810         if (alloc_size) {
6811                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6812
6813 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6814                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6815                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6816
6817                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6818                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6819
6820 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6821 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6822                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6823                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6824
6825                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6826                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6827
6828 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6829 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6830                 for_each_possible_cpu(i) {
6831                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6832                         ptr += cpumask_size();
6833                 }
6834 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6835         }
6836
6837         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6838                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6839         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6840                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6841
6842 #ifdef CONFIG_SMP
6843         init_defrootdomain();
6844 #endif
6845
6846 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6847         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6848                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6849 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6850
6851 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6852         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6853         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6854         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6855         autogroup_init(&init_task);
6856
6857 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6858
6859         for_each_possible_cpu(i) {
6860                 struct rq *rq;
6861
6862                 rq = cpu_rq(i);
6863                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6864                 rq->nr_running = 0;
6865                 rq->calc_load_active = 0;
6866                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6867                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6868                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6869                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6870 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6871                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6872                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6873                 /*
6874                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6875                  *
6876                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6877                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6878                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6879                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6880                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6881                  * (se->load.weight).
6882                  *
6883                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6884                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6885                  * then A0's share of the cpu resource is:
6886                  *
6887                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6888                  *
6889                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6890                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6891                  */
6892                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6893                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6894 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6895
6896                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6897 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6898                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6899 #endif
6900
6901                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6902                         rq->cpu_load[j] = 0;
6903
6904                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6905
6906 #ifdef CONFIG_SMP
6907                 rq->sd = NULL;
6908                 rq->rd = NULL;
6909                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6910                 rq->post_schedule = 0;
6911                 rq->active_balance = 0;
6912                 rq->next_balance = jiffies;
6913                 rq->push_cpu = 0;
6914                 rq->cpu = i;
6915                 rq->online = 0;
6916                 rq->idle_stamp = 0;
6917                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6918                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6919
6920                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6921
6922                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6923 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6924                 rq->nohz_flags = 0;
6925 #endif
6926 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6927                 rq->last_sched_tick = 0;
6928 #endif
6929 #endif
6930                 init_rq_hrtick(rq);
6931                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6932         }
6933
6934         set_load_weight(&init_task);
6935
6936 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6937         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6938 #endif
6939
6940         /*
6941          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6942          */
6943         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6944         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6945
6946         /*
6947          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6948          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6949          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6950          * when this runqueue becomes "idle".
6951          */
6952         init_idle(current, smp_processor_id());
6953
6954         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6955
6956         /*
6957          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6958          */
6959         current->sched_class = &fair_sched_class;
6960
6961 #ifdef CONFIG_SMP
6962         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6963         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6964         if (cpu_isolated_map == NULL)
6965                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6966         idle_thread_set_boot_cpu();
6967 #endif
6968         init_sched_fair_class();
6969
6970         scheduler_running = 1;
6971 }
6972
6973 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6974 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6975 {
6976         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6977
6978         return (nested == preempt_offset);
6979 }
6980
6981 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6982 {
6983         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6984
6985         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6986         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6987              !is_idle_task(current)) ||
6988             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6989                 return;
6990         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6991                 return;
6992         prev_jiffy = jiffies;
6993
6994         printk(KERN_ERR
6995                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6996                         file, line);
6997         printk(KERN_ERR
6998                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6999                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7000                         current->pid, current->comm);
7001
7002         debug_show_held_locks(current);
7003         if (irqs_disabled())
7004                 print_irqtrace_events(current);
7005 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7006         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7007                 pr_err("Preemption disabled at:");
7008                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7009                 pr_cont("\n");
7010         }
7011 #endif
7012         dump_stack();
7013 }
7014 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7015 #endif
7016
7017 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7018 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7019 {
7020         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7021         struct sched_attr attr = {
7022                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7023         };
7024         int old_prio = p->prio;
7025         int on_rq;
7026
7027         on_rq = p->on_rq;
7028         if (on_rq)
7029                 dequeue_task(rq, p, 0);
7030         __setscheduler(rq, p, &attr);
7031         if (on_rq) {
7032                 enqueue_task(rq, p, 0);
7033                 resched_task(rq->curr);
7034         }
7035
7036         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7037 }
7038
7039 void normalize_rt_tasks(void)
7040 {
7041         struct task_struct *g, *p;
7042         unsigned long flags;
7043         struct rq *rq;
7044
7045         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7046         do_each_thread(g, p) {
7047                 /*
7048                  * Only normalize user tasks:
7049                  */
7050                 if (!p->mm)
7051                         continue;
7052
7053                 p->se.exec_start                = 0;
7054 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7055                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7056                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7057                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7058 #endif
7059
7060                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7061                         /*
7062                          * Renice negative nice level userspace
7063                          * tasks back to 0:
7064                          */
7065                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7066                                 set_user_nice(p, 0);
7067                         continue;
7068                 }
7069
7070                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7071                 rq = __task_rq_lock(p);
7072
7073                 normalize_task(rq, p);
7074
7075                 __task_rq_unlock(rq);
7076                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7077         } while_each_thread(g, p);
7078
7079         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7080 }
7081
7082 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7083
7084 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7085 /*
7086  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7087  *
7088  * They can only be called when the whole system has been
7089  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7090  * activity can take place. Using them for anything else would
7091  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7092  * under any other configuration.
7093  */
7094
7095 /**
7096  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7097  * @cpu: the processor in question.
7098  *
7099  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7100  *
7101  * Return: The current task for @cpu.
7102  */
7103 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7104 {
7105         return cpu_curr(cpu);
7106 }
7107
7108 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7109
7110 #ifdef CONFIG_IA64
7111 /**
7112  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7113  * @cpu: the processor in question.
7114  * @p: the task pointer to set.
7115  *
7116  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7117  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7118  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7119  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7120  * and caller must save the original value of the current task (see
7121  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7122  * re-starting the system.
7123  *
7124  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7125  */
7126 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7127 {
7128         cpu_curr(cpu) = p;
7129 }
7130
7131 #endif
7132
7133 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7134 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7135 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7136
7137 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7138 {
7139         free_fair_sched_group(tg);
7140         free_rt_sched_group(tg);
7141         autogroup_free(tg);
7142         kfree(tg);
7143 }
7144
7145 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7146 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7147 {
7148         struct task_group *tg;
7149
7150         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7151         if (!tg)
7152                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7153
7154         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7155                 goto err;
7156
7157         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7158                 goto err;
7159
7160         return tg;
7161
7162 err:
7163         free_sched_group(tg);
7164         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7165 }
7166
7167 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7168 {
7169         unsigned long flags;
7170
7171         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7172         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7173
7174         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7175
7176         tg->parent = parent;
7177         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7178         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7179         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7180 }
7181
7182 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7183 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7184 {
7185         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7186         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7187 }
7188
7189 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7190 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7191 {
7192         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7193         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7194 }
7195
7196 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7197 {
7198         unsigned long flags;
7199         int i;
7200
7201         /* end participation in shares distribution */
7202         for_each_possible_cpu(i)
7203                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7204
7205         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7206         list_del_rcu(&tg->list);
7207         list_del_rcu(&tg->siblings);
7208         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7209 }
7210
7211 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7212  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7213  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7214  *      reflect its new group.
7215  */
7216 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7217 {
7218         struct task_group *tg;
7219         int on_rq, running;
7220         unsigned long flags;
7221         struct rq *rq;
7222
7223         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7224
7225         running = task_current(rq, tsk);
7226         on_rq = tsk->on_rq;
7227
7228         if (on_rq)
7229                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7230         if (unlikely(running))
7231                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7232
7233         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7234                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7235                           struct task_group, css);
7236         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7237         tsk->sched_task_group = tg;
7238
7239 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7240         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7241                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7242         else
7243 #endif
7244                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7245
7246         if (unlikely(running))
7247                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7248         if (on_rq)
7249                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7250
7251         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7252 }
7253 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7254
7255 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7256 /*
7257  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7258  */
7259 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7260
7261 /* Must be called with tasklist_lock held */
7262 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7263 {
7264         struct task_struct *g, *p;
7265
7266         do_each_thread(g, p) {
7267                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7268                         return 1;
7269         } while_each_thread(g, p);
7270
7271         return 0;
7272 }
7273
7274 struct rt_schedulable_data {
7275         struct task_group *tg;
7276         u64 rt_period;
7277         u64 rt_runtime;
7278 };
7279
7280 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7281 {
7282         struct rt_schedulable_data *d = data;
7283         struct task_group *child;
7284         unsigned long total, sum = 0;
7285         u64 period, runtime;
7286
7287         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7288         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7289
7290         if (tg == d->tg) {
7291                 period = d->rt_period;
7292                 runtime = d->rt_runtime;
7293         }
7294
7295         /*
7296          * Cannot have more runtime than the period.
7297          */
7298         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7299                 return -EINVAL;
7300
7301         /*
7302          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7303          */
7304         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7305                 return -EBUSY;
7306
7307         total = to_ratio(period, runtime);
7308
7309         /*
7310          * Nobody can have more than the global setting allows.
7311          */
7312         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7313                 return -EINVAL;
7314
7315         /*
7316          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7317          */
7318         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7319                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7320                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7321
7322                 if (child == d->tg) {
7323                         period = d->rt_period;
7324                         runtime = d->rt_runtime;
7325                 }
7326
7327                 sum += to_ratio(period, runtime);
7328         }
7329
7330         if (sum > total)
7331                 return -EINVAL;
7332
7333         return 0;
7334 }
7335
7336 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7337 {
7338         int ret;
7339
7340         struct rt_schedulable_data data = {
7341                 .tg = tg,
7342                 .rt_period = period,
7343                 .rt_runtime = runtime,
7344         };
7345
7346         rcu_read_lock();
7347         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7348         rcu_read_unlock();
7349
7350         return ret;
7351 }
7352
7353 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7354                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7355 {
7356         int i, err = 0;
7357
7358         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7359         read_lock(&tasklist_lock);
7360         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7361         if (err)
7362                 goto unlock;
7363
7364         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7365         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7366         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7367
7368         for_each_possible_cpu(i) {
7369                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7370
7371                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7372                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7373                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7374         }
7375         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7376 unlock:
7377         read_unlock(&tasklist_lock);
7378         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7379
7380         return err;
7381 }
7382
7383 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7384 {
7385         u64 rt_runtime, rt_period;
7386
7387         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7388         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7389         if (rt_runtime_us < 0)
7390                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7391
7392         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7393 }
7394
7395 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7396 {
7397         u64 rt_runtime_us;
7398
7399         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7400                 return -1;
7401
7402         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7403         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7404         return rt_runtime_us;
7405 }
7406
7407 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7408 {
7409         u64 rt_runtime, rt_period;
7410
7411         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7412         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7413
7414         if (rt_period == 0)
7415                 return -EINVAL;
7416
7417         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7418 }
7419
7420 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7421 {
7422         u64 rt_period_us;
7423
7424         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7425         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7426         return rt_period_us;
7427 }
7428 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7429
7430 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7431 static int sched_rt_global_constraints(void)
7432 {
7433         int ret = 0;
7434
7435         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7436         read_lock(&tasklist_lock);
7437         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7438         read_unlock(&tasklist_lock);
7439         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7440
7441         return ret;
7442 }
7443
7444 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7445 {
7446         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7447         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7448                 return 0;
7449
7450         return 1;
7451 }
7452
7453 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7454 static int sched_rt_global_constraints(void)
7455 {
7456         unsigned long flags;
7457         int i, ret = 0;
7458
7459         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7460         for_each_possible_cpu(i) {
7461                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7462
7463                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7464                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7465                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7466         }
7467         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7468
7469         return ret;
7470 }
7471 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7472
7473 static int sched_dl_global_constraints(void)
7474 {
7475         u64 runtime = global_rt_runtime();
7476         u64 period = global_rt_period();
7477         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7478         int cpu, ret = 0;
7479         unsigned long flags;
7480
7481         /*
7482          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7483          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7484          * any of the root_domains.
7485          *
7486          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7487          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7488          * solutions is welcome!
7489          */
7490         for_each_possible_cpu(cpu) {
7491                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7492
7493                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7494                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7495                         ret = -EBUSY;
7496                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7497
7498                 if (ret)
7499                         break;
7500         }
7501
7502         return ret;
7503 }
7504
7505 static void sched_dl_do_global(void)
7506 {
7507         u64 new_bw = -1;
7508         int cpu;
7509         unsigned long flags;
7510
7511         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7512         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7513
7514         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7515                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7516
7517         /*
7518          * FIXME: As above...
7519          */
7520         for_each_possible_cpu(cpu) {
7521                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7522
7523                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7524                 dl_b->bw = new_bw;
7525                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7526         }
7527 }
7528
7529 static int sched_rt_global_validate(void)
7530 {
7531         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7532                 return -EINVAL;
7533
7534         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7535                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7536                 return -EINVAL;
7537
7538         return 0;
7539 }
7540
7541 static void sched_rt_do_global(void)
7542 {
7543         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7544         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7545 }
7546
7547 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7548                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7549                 loff_t *ppos)
7550 {
7551         int old_period, old_runtime;
7552         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7553         int ret;
7554
7555         mutex_lock(&mutex);
7556         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7557         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7558
7559         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7560
7561         if (!ret && write) {
7562                 ret = sched_rt_global_validate();
7563                 if (ret)
7564                         goto undo;
7565
7566                 ret = sched_rt_global_constraints();
7567                 if (ret)
7568                         goto undo;
7569
7570                 ret = sched_dl_global_constraints();
7571                 if (ret)
7572                         goto undo;
7573
7574                 sched_rt_do_global();
7575                 sched_dl_do_global();
7576         }
7577         if (0) {
7578 undo:
7579                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7580                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7581         }
7582         mutex_unlock(&mutex);
7583
7584         return ret;
7585 }
7586
7587 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7588                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7589                 loff_t *ppos)
7590 {
7591         int ret;
7592         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7593
7594         mutex_lock(&mutex);
7595         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7596         /* make sure that internally we keep jiffies */
7597         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7598         if (!ret && write) {
7599                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7600                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7601         }
7602         mutex_unlock(&mutex);
7603         return ret;
7604 }
7605
7606 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7607
7608 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7609 {
7610         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7611 }
7612
7613 static struct cgroup_subsys_state *
7614 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7615 {
7616         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7617         struct task_group *tg;
7618
7619         if (!parent) {
7620                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7621                 return &root_task_group.css;
7622         }
7623
7624         tg = sched_create_group(parent);
7625         if (IS_ERR(tg))
7626                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7627
7628         return &tg->css;
7629 }
7630
7631 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7632 {
7633         struct task_group *tg = css_tg(css);
7634         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7635
7636         if (parent)
7637                 sched_online_group(tg, parent);
7638         return 0;
7639 }
7640
7641 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7642 {
7643         struct task_group *tg = css_tg(css);
7644
7645         sched_destroy_group(tg);
7646 }
7647
7648 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7649 {
7650         struct task_group *tg = css_tg(css);
7651
7652         sched_offline_group(tg);
7653 }
7654
7655 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7656                                  struct cgroup_taskset *tset)
7657 {
7658         struct task_struct *task;
7659
7660         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7661 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7662                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7663                         return -EINVAL;
7664 #else
7665                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7666                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7667                         return -EINVAL;
7668 #endif
7669         }
7670         return 0;
7671 }
7672
7673 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7674                               struct cgroup_taskset *tset)
7675 {
7676         struct task_struct *task;
7677
7678         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7679                 sched_move_task(task);
7680 }
7681
7682 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7683                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7684                             struct task_struct *task)
7685 {
7686         /*
7687          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7688          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7689          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7690          */
7691         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7692                 return;
7693
7694         sched_move_task(task);
7695 }
7696
7697 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7698 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7699                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7700 {
7701         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7702 }
7703
7704 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7705                                struct cftype *cft)
7706 {
7707         struct task_group *tg = css_tg(css);
7708
7709         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7710 }
7711
7712 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7713 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7714
7715 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7716 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7717
7718 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7719
7720 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7721 {
7722         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7723         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7724
7725         if (tg == &root_task_group)
7726                 return -EINVAL;
7727
7728         /*
7729          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7730          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7731          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7732          */
7733         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7734                 return -EINVAL;
7735
7736         /*
7737          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7738          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7739          * feasibility.
7740          */
7741         if (period > max_cfs_quota_period)
7742                 return -EINVAL;
7743
7744         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7745         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7746         if (ret)
7747                 goto out_unlock;
7748
7749         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7750         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7751         /*
7752          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7753          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7754          */
7755         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7756                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7757         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7758         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7759         cfs_b->quota = quota;
7760
7761         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7762         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7763         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7764                 /* force a reprogram */
7765                 cfs_b->timer_active = 0;
7766                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7767         }
7768         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7769
7770         for_each_possible_cpu(i) {
7771                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7772                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7773
7774                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7775                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7776                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7777
7778                 if (cfs_rq->throttled)
7779                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7780                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7781         }
7782         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7783                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7784 out_unlock:
7785         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7786
7787         return ret;
7788 }
7789
7790 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7791 {
7792         u64 quota, period;
7793
7794         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7795         if (cfs_quota_us < 0)
7796                 quota = RUNTIME_INF;
7797         else
7798                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7799
7800         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7801 }
7802
7803 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7804 {
7805         u64 quota_us;
7806
7807         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7808                 return -1;
7809
7810         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7811         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7812
7813         return quota_us;
7814 }
7815
7816 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7817 {
7818         u64 quota, period;
7819
7820         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7821         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7822
7823         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7824 }
7825
7826 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7827 {
7828         u64 cfs_period_us;
7829
7830         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7831         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7832
7833         return cfs_period_us;
7834 }
7835
7836 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7837                                   struct cftype *cft)
7838 {
7839         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7840 }
7841
7842 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7843                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7844 {
7845         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7846 }
7847
7848 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7849                                    struct cftype *cft)
7850 {
7851         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7852 }
7853
7854 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7855                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7856 {
7857         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7858 }
7859
7860 struct cfs_schedulable_data {
7861         struct task_group *tg;
7862         u64 period, quota;
7863 };
7864
7865 /*
7866  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7867  * note: units are usecs
7868  */
7869 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7870                                struct cfs_schedulable_data *d)
7871 {
7872         u64 quota, period;
7873
7874         if (tg == d->tg) {
7875                 period = d->period;
7876                 quota = d->quota;
7877         } else {
7878                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7879                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7880         }
7881
7882         /* note: these should typically be equivalent */
7883         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7884                 return RUNTIME_INF;
7885
7886         return to_ratio(period, quota);
7887 }
7888
7889 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7890 {
7891         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7892         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7893         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7894
7895         if (!tg->parent) {
7896                 quota = RUNTIME_INF;
7897         } else {
7898                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7899
7900                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7901                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7902
7903                 /*
7904                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7905                  * limit is set
7906                  */
7907                 if (quota == RUNTIME_INF)
7908                         quota = parent_quota;
7909                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7910                         return -EINVAL;
7911         }
7912         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7913
7914         return 0;
7915 }
7916
7917 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7918 {
7919         int ret;
7920         struct cfs_schedulable_data data = {
7921                 .tg = tg,
7922                 .period = period,
7923                 .quota = quota,
7924         };
7925
7926         if (quota != RUNTIME_INF) {
7927                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7928                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7929         }
7930
7931         rcu_read_lock();
7932         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7933         rcu_read_unlock();
7934
7935         return ret;
7936 }
7937
7938 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7939 {
7940         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7941         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7942
7943         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7944         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7945         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7946
7947         return 0;
7948 }
7949 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7950 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7951
7952 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7953 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7954                                 struct cftype *cft, s64 val)
7955 {
7956         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7957 }
7958
7959 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7960                                struct cftype *cft)
7961 {
7962         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7963 }
7964
7965 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7966                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7967 {
7968         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7969 }
7970
7971 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7972                                    struct cftype *cft)
7973 {
7974         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7975 }
7976 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7977
7978 static struct cftype cpu_files[] = {
7979 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7980         {
7981                 .name = "shares",
7982                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7983                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7984         },
7985 #endif
7986 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7987         {
7988                 .name = "cfs_quota_us",
7989                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7990                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7991         },
7992         {
7993                 .name = "cfs_period_us",
7994                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7995                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7996         },
7997         {
7998                 .name = "stat",
7999                 .seq_show = cpu_stats_show,
8000         },
8001 #endif
8002 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8003         {
8004                 .name = "rt_runtime_us",
8005                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8006                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8007         },
8008         {
8009                 .name = "rt_period_us",
8010                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8011                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8012         },
8013 #endif
8014         { }     /* terminate */
8015 };
8016
8017 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8018         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8019         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8020         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8021         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8022         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8023         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8024         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8025         .base_cftypes   = cpu_files,
8026         .early_init     = 1,
8027 };
8028
8029 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8030
8031 void dump_cpu_task(int cpu)
8032 {
8033         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8034         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8035 }