sched/debug: Fix 'schedstats=enable' cmdline option
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/kasan.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/nmi.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/highmem.h>
36 #include <linux/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/context_tracking.h>
75 #include <linux/compiler.h>
76 #include <linux/frame.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 /*
128  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
129  * Limited because this is done with IRQs disabled.
130  */
131 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
132
133 /*
134  * period over which we average the RT time consumption, measured
135  * in ms.
136  *
137  * default: 1s
138  */
139 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
140
141 /*
142  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
143  * default: 1s
144  */
145 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
146
147 __read_mostly int scheduler_running;
148
149 /*
150  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
151  * default: 0.95s
152  */
153 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
154
155 /* cpus with isolated domains */
156 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
157
158 /*
159  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
160  */
161 static struct rq *this_rq_lock(void)
162         __acquires(rq->lock)
163 {
164         struct rq *rq;
165
166         local_irq_disable();
167         rq = this_rq();
168         raw_spin_lock(&rq->lock);
169
170         return rq;
171 }
172
173 /*
174  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
175  */
176 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
177         __acquires(rq->lock)
178 {
179         struct rq *rq;
180
181         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
182
183         for (;;) {
184                 rq = task_rq(p);
185                 raw_spin_lock(&rq->lock);
186                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
187                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
188                         return rq;
189                 }
190                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
191
192                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
193                         cpu_relax();
194         }
195 }
196
197 /*
198  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
199  */
200 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
201         __acquires(p->pi_lock)
202         __acquires(rq->lock)
203 {
204         struct rq *rq;
205
206         for (;;) {
207                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
208                 rq = task_rq(p);
209                 raw_spin_lock(&rq->lock);
210                 /*
211                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
212                  *
213                  *      ACQUIRE (rq->lock)
214                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
215                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
216                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
217                  *                                      [L] ->on_rq
218                  *      RELEASE (rq->lock)
219                  *
220                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
221                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
222                  *
223                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
224                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
225                  */
226                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
227                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
228                         return rq;
229                 }
230                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
231                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
232
233                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
234                         cpu_relax();
235         }
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
239 /*
240  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
241  */
242
243 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
244 {
245         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
246                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
247 }
248
249 /*
250  * High-resolution timer tick.
251  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
252  */
253 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
254 {
255         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
256
257         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
258
259         raw_spin_lock(&rq->lock);
260         update_rq_clock(rq);
261         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
262         raw_spin_unlock(&rq->lock);
263
264         return HRTIMER_NORESTART;
265 }
266
267 #ifdef CONFIG_SMP
268
269 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
270 {
271         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
272
273         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
274 }
275
276 /*
277  * called from hardirq (IPI) context
278  */
279 static void __hrtick_start(void *arg)
280 {
281         struct rq *rq = arg;
282
283         raw_spin_lock(&rq->lock);
284         __hrtick_restart(rq);
285         rq->hrtick_csd_pending = 0;
286         raw_spin_unlock(&rq->lock);
287 }
288
289 /*
290  * Called to set the hrtick timer state.
291  *
292  * called with rq->lock held and irqs disabled
293  */
294 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
295 {
296         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
297         ktime_t time;
298         s64 delta;
299
300         /*
301          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
302          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
303          */
304         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
305         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
306
307         hrtimer_set_expires(timer, time);
308
309         if (rq == this_rq()) {
310                 __hrtick_restart(rq);
311         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
312                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
313                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
314         }
315 }
316
317 #else
318 /*
319  * Called to set the hrtick timer state.
320  *
321  * called with rq->lock held and irqs disabled
322  */
323 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
324 {
325         /*
326          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
327          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
328          */
329         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
330         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
331                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
332 }
333 #endif /* CONFIG_SMP */
334
335 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
336 {
337 #ifdef CONFIG_SMP
338         rq->hrtick_csd_pending = 0;
339
340         rq->hrtick_csd.flags = 0;
341         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
342         rq->hrtick_csd.info = rq;
343 #endif
344
345         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
346         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
347 }
348 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
349 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
350 {
351 }
352
353 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
354 {
355 }
356 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
357
358 /*
359  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
360  */
361 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
362         ({                                                              \
363                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
364                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
365                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
366                                                                         \
367                 for (;;) {                                              \
368                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
369                         if (_old == _val)                               \
370                                 break;                                  \
371                         _val = _old;                                    \
372                 }                                                       \
373         _old;                                                           \
374 })
375
376 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
377 /*
378  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
379  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
380  * spurious IPIs.
381  */
382 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
383 {
384         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
385         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
386 }
387
388 /*
389  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
390  *
391  * If this returns true, then the idle task promises to call
392  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
393  */
394 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
395 {
396         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
397         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
398
399         for (;;) {
400                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
401                         return false;
402                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
403                         return true;
404                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
405                 if (old == val)
406                         break;
407                 val = old;
408         }
409         return true;
410 }
411
412 #else
413 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
414 {
415         set_tsk_need_resched(p);
416         return true;
417 }
418
419 #ifdef CONFIG_SMP
420 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
421 {
422         return false;
423 }
424 #endif
425 #endif
426
427 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
428 {
429         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
430
431         /*
432          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
433          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
434          * wakeup due to that.
435          *
436          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
437          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
438          */
439         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
440                 return;
441
442         get_task_struct(task);
443
444         /*
445          * The head is context local, there can be no concurrency.
446          */
447         *head->lastp = node;
448         head->lastp = &node->next;
449 }
450
451 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
452 {
453         struct wake_q_node *node = head->first;
454
455         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
456                 struct task_struct *task;
457
458                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
459                 BUG_ON(!task);
460                 /* task can safely be re-inserted now */
461                 node = node->next;
462                 task->wake_q.next = NULL;
463
464                 /*
465                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
466                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
467                  */
468                 wake_up_process(task);
469                 put_task_struct(task);
470         }
471 }
472
473 /*
474  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
475  *
476  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
477  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
478  * the target CPU.
479  */
480 void resched_curr(struct rq *rq)
481 {
482         struct task_struct *curr = rq->curr;
483         int cpu;
484
485         lockdep_assert_held(&rq->lock);
486
487         if (test_tsk_need_resched(curr))
488                 return;
489
490         cpu = cpu_of(rq);
491
492         if (cpu == smp_processor_id()) {
493                 set_tsk_need_resched(curr);
494                 set_preempt_need_resched();
495                 return;
496         }
497
498         if (set_nr_and_not_polling(curr))
499                 smp_send_reschedule(cpu);
500         else
501                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
502 }
503
504 void resched_cpu(int cpu)
505 {
506         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
507         unsigned long flags;
508
509         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
510                 return;
511         resched_curr(rq);
512         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
513 }
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
517 /*
518  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
519  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
520  *
521  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
522  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
523  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
524  */
525 int get_nohz_timer_target(void)
526 {
527         int i, cpu = smp_processor_id();
528         struct sched_domain *sd;
529
530         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
531                 return cpu;
532
533         rcu_read_lock();
534         for_each_domain(cpu, sd) {
535                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
536                         if (cpu == i)
537                                 continue;
538
539                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
540                                 cpu = i;
541                                 goto unlock;
542                         }
543                 }
544         }
545
546         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
547                 cpu = housekeeping_any_cpu();
548 unlock:
549         rcu_read_unlock();
550         return cpu;
551 }
552 /*
553  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
554  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
555  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
556  * idle system the next event might even be infinite time into the
557  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
558  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
559  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
560  * wheel for the next timer event.
561  */
562 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
563 {
564         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
565
566         if (cpu == smp_processor_id())
567                 return;
568
569         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
570                 smp_send_reschedule(cpu);
571         else
572                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
573 }
574
575 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
576 {
577         /*
578          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
579          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
580          * If needed we can still optimize that later with an
581          * empty IRQ.
582          */
583         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
584                 if (cpu != smp_processor_id() ||
585                     tick_nohz_tick_stopped())
586                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
587                 return true;
588         }
589
590         return false;
591 }
592
593 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
594 {
595         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
596                 wake_up_idle_cpu(cpu);
597 }
598
599 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
600 {
601         int cpu = smp_processor_id();
602
603         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
604                 return false;
605
606         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
607                 return true;
608
609         /*
610          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
611          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
612          */
613         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
614         return false;
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
625
626 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
627 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
628 {
629         int fifo_nr_running;
630
631         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
632         if (rq->dl.dl_nr_running)
633                 return false;
634
635         /*
636          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
637          * actual RR behaviour.
638          */
639         if (rq->rt.rr_nr_running) {
640                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
641                         return true;
642                 else
643                         return false;
644         }
645
646         /*
647          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
648          * forced preemption between FIFO tasks.
649          */
650         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
651         if (fifo_nr_running)
652                 return true;
653
654         /*
655          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
656          * if there's more than one we need the tick for involuntary
657          * preemption.
658          */
659         if (rq->nr_running > 1)
660                 return false;
661
662         return true;
663 }
664 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
665
666 void sched_avg_update(struct rq *rq)
667 {
668         s64 period = sched_avg_period();
669
670         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
671                 /*
672                  * Inline assembly required to prevent the compiler
673                  * optimising this loop into a divmod call.
674                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
675                  */
676                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
677                 rq->age_stamp += period;
678                 rq->rt_avg /= 2;
679         }
680 }
681
682 #endif /* CONFIG_SMP */
683
684 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
685                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
686 /*
687  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
688  * node and @up when leaving it for the final time.
689  *
690  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
691  */
692 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
693                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
694 {
695         struct task_group *parent, *child;
696         int ret;
697
698         parent = from;
699
700 down:
701         ret = (*down)(parent, data);
702         if (ret)
703                 goto out;
704         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
705                 parent = child;
706                 goto down;
707
708 up:
709                 continue;
710         }
711         ret = (*up)(parent, data);
712         if (ret || parent == from)
713                 goto out;
714
715         child = parent;
716         parent = parent->parent;
717         if (parent)
718                 goto up;
719 out:
720         return ret;
721 }
722
723 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
724 {
725         return 0;
726 }
727 #endif
728
729 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
730 {
731         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
732         struct load_weight *load = &p->se.load;
733
734         /*
735          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
736          */
737         if (idle_policy(p->policy)) {
738                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
739                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
740                 return;
741         }
742
743         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
744         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
745 }
746
747 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
748 {
749         update_rq_clock(rq);
750         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
751                 sched_info_queued(rq, p);
752         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
753 }
754
755 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
756 {
757         update_rq_clock(rq);
758         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
759                 sched_info_dequeued(rq, p);
760         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
761 }
762
763 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         if (task_contributes_to_load(p))
766                 rq->nr_uninterruptible--;
767
768         enqueue_task(rq, p, flags);
769 }
770
771 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
772 {
773         if (task_contributes_to_load(p))
774                 rq->nr_uninterruptible++;
775
776         dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
780 {
781 /*
782  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
783  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
784  */
785 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
786         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
787 #endif
788 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
789         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
790
791         /*
792          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
793          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
794          * {soft,}irq region.
795          *
796          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
797          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
798          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
799          * monotonic.
800          *
801          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
802          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
803          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
804          * atomic ops.
805          */
806         if (irq_delta > delta)
807                 irq_delta = delta;
808
809         rq->prev_irq_time += irq_delta;
810         delta -= irq_delta;
811 #endif
812 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
813         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
814                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
815                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
816
817                 if (unlikely(steal > delta))
818                         steal = delta;
819
820                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
821                 delta -= steal;
822         }
823 #endif
824
825         rq->clock_task += delta;
826
827 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
828         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
829                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
830 #endif
831 }
832
833 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
834 {
835         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
836         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
837
838         if (stop) {
839                 /*
840                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
841                  * userspace knows about and won't get confused about.
842                  *
843                  * Also, it will make PI more or less work without too
844                  * much confusion -- but then, stop work should not
845                  * rely on PI working anyway.
846                  */
847                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
848
849                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
850         }
851
852         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
853
854         if (old_stop) {
855                 /*
856                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
857                  * it can die in pieces.
858                  */
859                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
860         }
861 }
862
863 /*
864  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
865  */
866 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
867 {
868         return p->static_prio;
869 }
870
871 /*
872  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
873  * without taking RT-inheritance into account. Might be
874  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
875  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
876  * estimator recalculates.
877  */
878 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
879 {
880         int prio;
881
882         if (task_has_dl_policy(p))
883                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
884         else if (task_has_rt_policy(p))
885                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
886         else
887                 prio = __normal_prio(p);
888         return prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the current priority, i.e. the priority
893  * taken into account by the scheduler. This value might
894  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
895  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
896  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
897  */
898 static int effective_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         p->normal_prio = normal_prio(p);
901         /*
902          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
903          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
904          * to the normal priority:
905          */
906         if (!rt_prio(p->prio))
907                 return p->normal_prio;
908         return p->prio;
909 }
910
911 /**
912  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
913  * @p: the task in question.
914  *
915  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
916  */
917 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
918 {
919         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
920 }
921
922 /*
923  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
924  * use the balance_callback list if you want balancing.
925  *
926  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
927  * balance_callback().
928  */
929 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
930                                        const struct sched_class *prev_class,
931                                        int oldprio)
932 {
933         if (prev_class != p->sched_class) {
934                 if (prev_class->switched_from)
935                         prev_class->switched_from(rq, p);
936
937                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
938         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
939                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
940 }
941
942 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
943 {
944         const struct sched_class *class;
945
946         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
947                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
948         } else {
949                 for_each_class(class) {
950                         if (class == rq->curr->sched_class)
951                                 break;
952                         if (class == p->sched_class) {
953                                 resched_curr(rq);
954                                 break;
955                         }
956                 }
957         }
958
959         /*
960          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
961          * this case, we can save a useless back to back clock update.
962          */
963         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
964                 rq_clock_skip_update(rq, true);
965 }
966
967 #ifdef CONFIG_SMP
968 /*
969  * This is how migration works:
970  *
971  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
972  *    stop_one_cpu().
973  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
974  *    off the CPU)
975  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
976  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
977  *    it and puts it into the right queue.
978  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
979  *    is done.
980  */
981
982 /*
983  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
984  *
985  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
986  */
987 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
988 {
989         lockdep_assert_held(&rq->lock);
990
991         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
992         dequeue_task(rq, p, 0);
993         set_task_cpu(p, new_cpu);
994         raw_spin_unlock(&rq->lock);
995
996         rq = cpu_rq(new_cpu);
997
998         raw_spin_lock(&rq->lock);
999         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1000         enqueue_task(rq, p, 0);
1001         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1002         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1003
1004         return rq;
1005 }
1006
1007 struct migration_arg {
1008         struct task_struct *task;
1009         int dest_cpu;
1010 };
1011
1012 /*
1013  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1014  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1015  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1016  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1017  *
1018  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1019  * as the task is no longer on this CPU.
1020  */
1021 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1022 {
1023         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1024                 return rq;
1025
1026         /* Affinity changed (again). */
1027         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1028                 return rq;
1029
1030         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1031
1032         return rq;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1037  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1038  * 'pushing' onto another runqueue.
1039  */
1040 static int migration_cpu_stop(void *data)
1041 {
1042         struct migration_arg *arg = data;
1043         struct task_struct *p = arg->task;
1044         struct rq *rq = this_rq();
1045
1046         /*
1047          * The original target cpu might have gone down and we might
1048          * be on another cpu but it doesn't matter.
1049          */
1050         local_irq_disable();
1051         /*
1052          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1053          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1054          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1055          */
1056         sched_ttwu_pending();
1057
1058         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1059         raw_spin_lock(&rq->lock);
1060         /*
1061          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1062          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1063          * we're holding p->pi_lock.
1064          */
1065         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1066                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1067         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1068         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1069
1070         local_irq_enable();
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 /*
1075  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1076  * actually call this function.
1077  */
1078 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1079 {
1080         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1081         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1082 }
1083
1084 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1085 {
1086         struct rq *rq = task_rq(p);
1087         bool queued, running;
1088
1089         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1090
1091         queued = task_on_rq_queued(p);
1092         running = task_current(rq, p);
1093
1094         if (queued) {
1095                 /*
1096                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1097                  * holding rq->lock.
1098                  */
1099                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1100                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1101         }
1102         if (running)
1103                 put_prev_task(rq, p);
1104
1105         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1106
1107         if (running)
1108                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1109         if (queued)
1110                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1115  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1116  * is removed from the allowed bitmask.
1117  *
1118  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1119  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1120  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1121  */
1122 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1123                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1124 {
1125         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1126         unsigned int dest_cpu;
1127         struct rq_flags rf;
1128         struct rq *rq;
1129         int ret = 0;
1130
1131         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1132
1133         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1134                 /*
1135                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1136                  */
1137                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1138         }
1139
1140         /*
1141          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1142          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1143          */
1144         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1145                 ret = -EINVAL;
1146                 goto out;
1147         }
1148
1149         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1150                 goto out;
1151
1152         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1153                 ret = -EINVAL;
1154                 goto out;
1155         }
1156
1157         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1158
1159         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1160                 /*
1161                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1162                  * !active we want to ensure they are strict per-cpu threads.
1163                  */
1164                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1165                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1166                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1167         }
1168
1169         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1170         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1171                 goto out;
1172
1173         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1174         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1175                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1176                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1177                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1178                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1179                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1180                 return 0;
1181         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1182                 /*
1183                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1184                  * afterwards anyway.
1185                  */
1186                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1187                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1188                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1189         }
1190 out:
1191         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1192
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1197 {
1198         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1199 }
1200 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1201
1202 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1203 {
1204 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1205         /*
1206          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1207          * ttwu() will sort out the placement.
1208          */
1209         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1210                         !p->on_rq);
1211
1212         /*
1213          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1214          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1215          * time relying on p->on_rq.
1216          */
1217         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1218                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1219                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1220
1221 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1222         /*
1223          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1224          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1225          *
1226          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1227          * see task_group().
1228          *
1229          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1230          * task_rq_lock().
1231          */
1232         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1233                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1234 #endif
1235 #endif
1236
1237         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1238
1239         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1240                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1241                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1242                 p->se.nr_migrations++;
1243                 perf_event_task_migrate(p);
1244         }
1245
1246         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1247 }
1248
1249 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1250 {
1251         if (task_on_rq_queued(p)) {
1252                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1253
1254                 src_rq = task_rq(p);
1255                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1256
1257                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1258                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1259                 set_task_cpu(p, cpu);
1260                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1261                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1262                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1263         } else {
1264                 /*
1265                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1266                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1267                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1268                  */
1269                 p->wake_cpu = cpu;
1270         }
1271 }
1272
1273 struct migration_swap_arg {
1274         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1275         int src_cpu, dst_cpu;
1276 };
1277
1278 static int migrate_swap_stop(void *data)
1279 {
1280         struct migration_swap_arg *arg = data;
1281         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1282         int ret = -EAGAIN;
1283
1284         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1285                 return -EAGAIN;
1286
1287         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1288         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1289
1290         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1291                         &arg->dst_task->pi_lock);
1292         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1293
1294         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1295                 goto unlock;
1296
1297         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1298                 goto unlock;
1299
1300         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1301                 goto unlock;
1302
1303         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1304                 goto unlock;
1305
1306         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1307         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1308
1309         ret = 0;
1310
1311 unlock:
1312         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1313         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1314         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1315
1316         return ret;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Cross migrate two tasks
1321  */
1322 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1323 {
1324         struct migration_swap_arg arg;
1325         int ret = -EINVAL;
1326
1327         arg = (struct migration_swap_arg){
1328                 .src_task = cur,
1329                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1330                 .dst_task = p,
1331                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1332         };
1333
1334         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1335                 goto out;
1336
1337         /*
1338          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1339          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1340          */
1341         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1342                 goto out;
1343
1344         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1345                 goto out;
1346
1347         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1348                 goto out;
1349
1350         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1351         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1352
1353 out:
1354         return ret;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1359  *
1360  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1361  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1362  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1363  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1364  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1365  * @p has remained unscheduled the whole time.
1366  *
1367  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1368  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1369  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1370  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1371  * waiting to become inactive.
1372  */
1373 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1374 {
1375         int running, queued;
1376         struct rq_flags rf;
1377         unsigned long ncsw;
1378         struct rq *rq;
1379
1380         for (;;) {
1381                 /*
1382                  * We do the initial early heuristics without holding
1383                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1384                  * the runqueue lock when things look like they will
1385                  * work out!
1386                  */
1387                 rq = task_rq(p);
1388
1389                 /*
1390                  * If the task is actively running on another CPU
1391                  * still, just relax and busy-wait without holding
1392                  * any locks.
1393                  *
1394                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1395                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1396                  * But we don't care, since "task_running()" will
1397                  * return false if the runqueue has changed and p
1398                  * is actually now running somewhere else!
1399                  */
1400                 while (task_running(rq, p)) {
1401                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1402                                 return 0;
1403                         cpu_relax();
1404                 }
1405
1406                 /*
1407                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1408                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1409                  * just go back and repeat.
1410                  */
1411                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1412                 trace_sched_wait_task(p);
1413                 running = task_running(rq, p);
1414                 queued = task_on_rq_queued(p);
1415                 ncsw = 0;
1416                 if (!match_state || p->state == match_state)
1417                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1418                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1419
1420                 /*
1421                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1422                  */
1423                 if (unlikely(!ncsw))
1424                         break;
1425
1426                 /*
1427                  * Was it really running after all now that we
1428                  * checked with the proper locks actually held?
1429                  *
1430                  * Oops. Go back and try again..
1431                  */
1432                 if (unlikely(running)) {
1433                         cpu_relax();
1434                         continue;
1435                 }
1436
1437                 /*
1438                  * It's not enough that it's not actively running,
1439                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1440                  * preempted!
1441                  *
1442                  * So if it was still runnable (but just not actively
1443                  * running right now), it's preempted, and we should
1444                  * yield - it could be a while.
1445                  */
1446                 if (unlikely(queued)) {
1447                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1448
1449                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1450                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1451                         continue;
1452                 }
1453
1454                 /*
1455                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1456                  * runnable, which means that it will never become
1457                  * running in the future either. We're all done!
1458                  */
1459                 break;
1460         }
1461
1462         return ncsw;
1463 }
1464
1465 /***
1466  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1467  * @p: the to-be-kicked thread
1468  *
1469  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1470  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1471  *
1472  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1473  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1474  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1475  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1476  * achieved as well.
1477  */
1478 void kick_process(struct task_struct *p)
1479 {
1480         int cpu;
1481
1482         preempt_disable();
1483         cpu = task_cpu(p);
1484         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1485                 smp_send_reschedule(cpu);
1486         preempt_enable();
1487 }
1488 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1489
1490 /*
1491  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1492  *
1493  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1494  *
1495  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1496  *
1497  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1498  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1499  *    cpu isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1500  *    see it.
1501  *
1502  *  - on cpu-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1503  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1504  *    cpu. Existing tasks will remain running there and will be taken
1505  *    off.
1506  *
1507  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1508  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1509  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1510  * to satisfy the above rules.
1511  */
1512 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1513 {
1514         int nid = cpu_to_node(cpu);
1515         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1516         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1517         int dest_cpu;
1518
1519         /*
1520          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1521          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1522          * select the cpu on the other node.
1523          */
1524         if (nid != -1) {
1525                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1526
1527                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1528                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1529                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1530                                 continue;
1531                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1532                                 return dest_cpu;
1533                 }
1534         }
1535
1536         for (;;) {
1537                 /* Any allowed, online CPU? */
1538                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1539                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1540                                 continue;
1541                         goto out;
1542                 }
1543
1544                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1545                 switch (state) {
1546                 case cpuset:
1547                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1548                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1549                                 state = possible;
1550                                 break;
1551                         }
1552                         /* fall-through */
1553                 case possible:
1554                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1555                         state = fail;
1556                         break;
1557
1558                 case fail:
1559                         BUG();
1560                         break;
1561                 }
1562         }
1563
1564 out:
1565         if (state != cpuset) {
1566                 /*
1567                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1568                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1569                  * leave kernel.
1570                  */
1571                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1572                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1573                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1574                 }
1575         }
1576
1577         return dest_cpu;
1578 }
1579
1580 /*
1581  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1582  */
1583 static inline
1584 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1585 {
1586         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1587
1588         if (tsk_nr_cpus_allowed(p) > 1)
1589                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1590         else
1591                 cpu = cpumask_any(tsk_cpus_allowed(p));
1592
1593         /*
1594          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1595          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1596          * cpu.
1597          *
1598          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1599          *
1600          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1601          *   not worry about this generic constraint ]
1602          */
1603         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1604                      !cpu_online(cpu)))
1605                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1606
1607         return cpu;
1608 }
1609
1610 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1611 {
1612         s64 diff = sample - *avg;
1613         *avg += diff >> 3;
1614 }
1615
1616 #else
1617
1618 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1619                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1620 {
1621         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1622 }
1623
1624 #endif /* CONFIG_SMP */
1625
1626 static void
1627 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1628 {
1629 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1630         struct rq *rq = this_rq();
1631
1632 #ifdef CONFIG_SMP
1633         int this_cpu = smp_processor_id();
1634
1635         if (cpu == this_cpu) {
1636                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1637                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1638         } else {
1639                 struct sched_domain *sd;
1640
1641                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1642                 rcu_read_lock();
1643                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1644                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1645                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1646                                 break;
1647                         }
1648                 }
1649                 rcu_read_unlock();
1650         }
1651
1652         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1653                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1654
1655 #endif /* CONFIG_SMP */
1656
1657         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1658         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1659
1660         if (wake_flags & WF_SYNC)
1661                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1662
1663 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1664 }
1665
1666 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1667 {
1668         activate_task(rq, p, en_flags);
1669         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1670
1671         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1672         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1673                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1674 }
1675
1676 /*
1677  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1678  */
1679 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1680                            struct pin_cookie cookie)
1681 {
1682         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1683         p->state = TASK_RUNNING;
1684         trace_sched_wakeup(p);
1685
1686 #ifdef CONFIG_SMP
1687         if (p->sched_class->task_woken) {
1688                 /*
1689                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1690                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1691                  */
1692                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1693                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1694                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
1695         }
1696
1697         if (rq->idle_stamp) {
1698                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1699                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1700
1701                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1702
1703                 if (rq->avg_idle > max)
1704                         rq->avg_idle = max;
1705
1706                 rq->idle_stamp = 0;
1707         }
1708 #endif
1709 }
1710
1711 static void
1712 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1713                  struct pin_cookie cookie)
1714 {
1715         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1716
1717         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1718
1719 #ifdef CONFIG_SMP
1720         if (p->sched_contributes_to_load)
1721                 rq->nr_uninterruptible--;
1722
1723         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1724                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1725 #endif
1726
1727         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1728         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, cookie);
1729 }
1730
1731 /*
1732  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1733  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1734  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1735  * the task is still ->on_rq.
1736  */
1737 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1738 {
1739         struct rq_flags rf;
1740         struct rq *rq;
1741         int ret = 0;
1742
1743         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1744         if (task_on_rq_queued(p)) {
1745                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1746                 update_rq_clock(rq);
1747                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf.cookie);
1748                 ret = 1;
1749         }
1750         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1751
1752         return ret;
1753 }
1754
1755 #ifdef CONFIG_SMP
1756 void sched_ttwu_pending(void)
1757 {
1758         struct rq *rq = this_rq();
1759         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1760         struct pin_cookie cookie;
1761         struct task_struct *p;
1762         unsigned long flags;
1763
1764         if (!llist)
1765                 return;
1766
1767         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1768         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1769
1770         while (llist) {
1771                 int wake_flags = 0;
1772
1773                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1774                 llist = llist_next(llist);
1775
1776                 if (p->sched_remote_wakeup)
1777                         wake_flags = WF_MIGRATED;
1778
1779                 ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, cookie);
1780         }
1781
1782         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1783         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1784 }
1785
1786 void scheduler_ipi(void)
1787 {
1788         /*
1789          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1790          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1791          * this IPI.
1792          */
1793         preempt_fold_need_resched();
1794
1795         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1796                 return;
1797
1798         /*
1799          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1800          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1801          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1802          * we do call them.
1803          *
1804          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1805          * properly.
1806          *
1807          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1808          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1809          * somewhat pessimize the simple resched case.
1810          */
1811         irq_enter();
1812         sched_ttwu_pending();
1813
1814         /*
1815          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1816          */
1817         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1818                 this_rq()->idle_balance = 1;
1819                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1820         }
1821         irq_exit();
1822 }
1823
1824 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1825 {
1826         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1827
1828         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1829
1830         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1831                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1832                         smp_send_reschedule(cpu);
1833                 else
1834                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1835         }
1836 }
1837
1838 void wake_up_if_idle(int cpu)
1839 {
1840         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1841         unsigned long flags;
1842
1843         rcu_read_lock();
1844
1845         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1846                 goto out;
1847
1848         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1849                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1850         } else {
1851                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1852                 if (is_idle_task(rq->curr))
1853                         smp_send_reschedule(cpu);
1854                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1855                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1856         }
1857
1858 out:
1859         rcu_read_unlock();
1860 }
1861
1862 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1863 {
1864         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1865 }
1866 #endif /* CONFIG_SMP */
1867
1868 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1869 {
1870         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1871         struct pin_cookie cookie;
1872
1873 #if defined(CONFIG_SMP)
1874         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1875                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1876                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1877                 return;
1878         }
1879 #endif
1880
1881         raw_spin_lock(&rq->lock);
1882         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1883         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, cookie);
1884         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1885         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1886 }
1887
1888 /*
1889  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1890  *
1891  *  MIGRATION
1892  *
1893  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1894  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1895  * execution on its new cpu [c1].
1896  *
1897  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1898  *
1899  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1900  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1901  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1902  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1903  *
1904  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1905  * Note: we only require RCpc transitivity.
1906  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1907  *
1908  * Example:
1909  *
1910  *   CPU0            CPU1            CPU2
1911  *
1912  *   LOCK rq(0)->lock
1913  *   sched-out X
1914  *   sched-in Y
1915  *   UNLOCK rq(0)->lock
1916  *
1917  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1918  *                                   dequeue X
1919  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1920  *
1921  *                                   LOCK rq(1)->lock
1922  *                                   enqueue X
1923  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1924  *
1925  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1926  *                   sched-out Z
1927  *                   sched-in X
1928  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1929  *
1930  *
1931  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1932  *
1933  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1934  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1935  * chain to provide order. Instead we do:
1936  *
1937  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1938  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1939  *
1940  * Example:
1941  *
1942  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1943  *
1944  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1945  *   dequeue X
1946  *   sched-out X
1947  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1948  *
1949  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1950  *                    X->state = WAKING
1951  *                    set_task_cpu(X,2)
1952  *
1953  *                    LOCK rq(2)->lock
1954  *                    enqueue X
1955  *                    X->state = RUNNING
1956  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1957  *
1958  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1959  *                                          sched-out Z
1960  *                                          sched-in X
1961  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1962  *
1963  *                    UNLOCK X->pi_lock
1964  *   UNLOCK rq(0)->lock
1965  *
1966  *
1967  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1968  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1969  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1970  * its wakeup.
1971  *
1972  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1973  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1974  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1975  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1976  *
1977  */
1978
1979 /**
1980  * try_to_wake_up - wake up a thread
1981  * @p: the thread to be awakened
1982  * @state: the mask of task states that can be woken
1983  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1984  *
1985  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1986  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1987  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1988  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1989  * runnable without the overhead of this.
1990  *
1991  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1992  * or @state didn't match @p's state.
1993  */
1994 static int
1995 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1996 {
1997         unsigned long flags;
1998         int cpu, success = 0;
1999
2000         /*
2001          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2002          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2003          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2004          * set_current_state() the waiting thread does.
2005          */
2006         smp_mb__before_spinlock();
2007         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2008         if (!(p->state & state))
2009                 goto out;
2010
2011         trace_sched_waking(p);
2012
2013         success = 1; /* we're going to change ->state */
2014         cpu = task_cpu(p);
2015
2016         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2017                 goto stat;
2018
2019 #ifdef CONFIG_SMP
2020         /*
2021          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2022          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2023          *
2024          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2025          * from the runqueue.
2026          *
2027          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2028          *      UNLOCK rq->lock
2029          *                      RMB
2030          *      LOCK   rq->lock
2031          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2032          *
2033          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2034          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2035          * task, the second putting it to sleep.
2036          */
2037         smp_rmb();
2038
2039         /*
2040          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2041          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2042          *
2043          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2044          *
2045          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2046          * their previous state and preserve Program Order.
2047          */
2048         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
2049
2050         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2051         p->state = TASK_WAKING;
2052
2053         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2054         if (task_cpu(p) != cpu) {
2055                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2056                 set_task_cpu(p, cpu);
2057         }
2058 #endif /* CONFIG_SMP */
2059
2060         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2061 stat:
2062         if (schedstat_enabled())
2063                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2064 out:
2065         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2066
2067         return success;
2068 }
2069
2070 /**
2071  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2072  * @p: the thread to be awakened
2073  *
2074  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2075  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2076  * the current task.
2077  */
2078 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct pin_cookie cookie)
2079 {
2080         struct rq *rq = task_rq(p);
2081
2082         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2083             WARN_ON_ONCE(p == current))
2084                 return;
2085
2086         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2087
2088         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2089                 /*
2090                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2091                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2092                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2093                  * not yet picked a replacement task.
2094                  */
2095                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2096                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2097                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2098                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2099                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
2100         }
2101
2102         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2103                 goto out;
2104
2105         trace_sched_waking(p);
2106
2107         if (!task_on_rq_queued(p))
2108                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2109
2110         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, cookie);
2111         if (schedstat_enabled())
2112                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2113 out:
2114         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2115 }
2116
2117 /**
2118  * wake_up_process - Wake up a specific process
2119  * @p: The process to be woken up.
2120  *
2121  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2122  * processes.
2123  *
2124  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2125  *
2126  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2127  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2128  */
2129 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2130 {
2131         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2132 }
2133 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2134
2135 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2136 {
2137         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2138 }
2139
2140 /*
2141  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2142  */
2143 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2144 {
2145         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2146
2147         dl_se->dl_runtime = 0;
2148         dl_se->dl_deadline = 0;
2149         dl_se->dl_period = 0;
2150         dl_se->flags = 0;
2151         dl_se->dl_bw = 0;
2152
2153         dl_se->dl_throttled = 0;
2154         dl_se->dl_yielded = 0;
2155 }
2156
2157 /*
2158  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2159  * p is forked by current.
2160  *
2161  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2162  */
2163 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2164 {
2165         p->on_rq                        = 0;
2166
2167         p->se.on_rq                     = 0;
2168         p->se.exec_start                = 0;
2169         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2170         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2171         p->se.nr_migrations             = 0;
2172         p->se.vruntime                  = 0;
2173         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2174
2175 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2176         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2177 #endif
2178
2179 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2180         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2181         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2182 #endif
2183
2184         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2185         init_dl_task_timer(&p->dl);
2186         __dl_clear_params(p);
2187
2188         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2189         p->rt.timeout           = 0;
2190         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2191         p->rt.on_rq             = 0;
2192         p->rt.on_list           = 0;
2193
2194 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2195         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2196 #endif
2197
2198 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2199         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2200                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2201                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2202         }
2203
2204         if (clone_flags & CLONE_VM)
2205                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2206         else
2207                 p->numa_preferred_nid = -1;
2208
2209         p->node_stamp = 0ULL;
2210         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2211         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2212         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2213         p->numa_faults = NULL;
2214         p->last_task_numa_placement = 0;
2215         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2216
2217         p->numa_group = NULL;
2218 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2219 }
2220
2221 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2222
2223 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2224
2225 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2226 {
2227         if (enabled)
2228                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2229         else
2230                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2231 }
2232
2233 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2234 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2235                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2236 {
2237         struct ctl_table t;
2238         int err;
2239         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2240
2241         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2242                 return -EPERM;
2243
2244         t = *table;
2245         t.data = &state;
2246         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2247         if (err < 0)
2248                 return err;
2249         if (write)
2250                 set_numabalancing_state(state);
2251         return err;
2252 }
2253 #endif
2254 #endif
2255
2256 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2257
2258 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2259 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2260
2261 static void set_schedstats(bool enabled)
2262 {
2263         if (enabled)
2264                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2265         else
2266                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2267 }
2268
2269 void force_schedstat_enabled(void)
2270 {
2271         if (!schedstat_enabled()) {
2272                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2273                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2274         }
2275 }
2276
2277 static int __init setup_schedstats(char *str)
2278 {
2279         int ret = 0;
2280         if (!str)
2281                 goto out;
2282
2283         /*
2284          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2285          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2286          * variable so init_schedstats() can do it later.
2287          */
2288         if (!strcmp(str, "enable")) {
2289                 __sched_schedstats = true;
2290                 ret = 1;
2291         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2292                 __sched_schedstats = false;
2293                 ret = 1;
2294         }
2295 out:
2296         if (!ret)
2297                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2298
2299         return ret;
2300 }
2301 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2302
2303 static void __init init_schedstats(void)
2304 {
2305         set_schedstats(__sched_schedstats);
2306 }
2307
2308 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2309 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2310                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2311 {
2312         struct ctl_table t;
2313         int err;
2314         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2315
2316         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2317                 return -EPERM;
2318
2319         t = *table;
2320         t.data = &state;
2321         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2322         if (err < 0)
2323                 return err;
2324         if (write)
2325                 set_schedstats(state);
2326         return err;
2327 }
2328 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2329 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2330 static inline void init_schedstats(void) {}
2331 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2332
2333 /*
2334  * fork()/clone()-time setup:
2335  */
2336 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2337 {
2338         unsigned long flags;
2339         int cpu = get_cpu();
2340
2341         __sched_fork(clone_flags, p);
2342         /*
2343          * We mark the process as running here. This guarantees that
2344          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2345          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2346          */
2347         p->state = TASK_RUNNING;
2348
2349         /*
2350          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2351          */
2352         p->prio = current->normal_prio;
2353
2354         /*
2355          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2356          */
2357         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2358                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2359                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2360                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2361                         p->rt_priority = 0;
2362                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2363                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2364
2365                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2366                 set_load_weight(p);
2367
2368                 /*
2369                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2370                  * fulfilled its duty:
2371                  */
2372                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2373         }
2374
2375         if (dl_prio(p->prio)) {
2376                 put_cpu();
2377                 return -EAGAIN;
2378         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2379                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2380         } else {
2381                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2382         }
2383
2384         if (p->sched_class->task_fork)
2385                 p->sched_class->task_fork(p);
2386
2387         /*
2388          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2389          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2390          * is ran before sched_fork().
2391          *
2392          * Silence PROVE_RCU.
2393          */
2394         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2395         set_task_cpu(p, cpu);
2396         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2397
2398 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2399         if (likely(sched_info_on()))
2400                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2401 #endif
2402 #if defined(CONFIG_SMP)
2403         p->on_cpu = 0;
2404 #endif
2405         init_task_preempt_count(p);
2406 #ifdef CONFIG_SMP
2407         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2408         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2409 #endif
2410
2411         put_cpu();
2412         return 0;
2413 }
2414
2415 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2416 {
2417         if (runtime == RUNTIME_INF)
2418                 return 1ULL << 20;
2419
2420         /*
2421          * Doing this here saves a lot of checks in all
2422          * the calling paths, and returning zero seems
2423          * safe for them anyway.
2424          */
2425         if (period == 0)
2426                 return 0;
2427
2428         return div64_u64(runtime << 20, period);
2429 }
2430
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2433 {
2434         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2435                          "sched RCU must be held");
2436         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2437 }
2438
2439 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2440 {
2441         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2442         int cpus = 0;
2443
2444         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2445                          "sched RCU must be held");
2446         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2447                 cpus++;
2448
2449         return cpus;
2450 }
2451 #else
2452 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2453 {
2454         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2455 }
2456
2457 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2458 {
2459         return 1;
2460 }
2461 #endif
2462
2463 /*
2464  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2465  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2466  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2467  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2468  *
2469  * This function is called while holding p's rq->lock.
2470  *
2471  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2472  * __setparam_dl().
2473  */
2474 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2475                        const struct sched_attr *attr)
2476 {
2477
2478         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2479         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2480         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2481         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2482         int cpus, err = -1;
2483
2484         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2485         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2486                 return 0;
2487
2488         /*
2489          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2490          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2491          * allocated bandwidth of the container.
2492          */
2493         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2494         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2495         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2496             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2497                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2498                 err = 0;
2499         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2500                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2501                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2502                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2503                 err = 0;
2504         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2505                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2506                 err = 0;
2507         }
2508         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2509
2510         return err;
2511 }
2512
2513 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2514
2515 /*
2516  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2517  *
2518  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2519  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2520  * on the runqueue and wakes it.
2521  */
2522 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2523 {
2524         struct rq_flags rf;
2525         struct rq *rq;
2526
2527         /* Initialize new task's runnable average */
2528         init_entity_runnable_average(&p->se);
2529         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2530 #ifdef CONFIG_SMP
2531         /*
2532          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2533          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2534          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2535          */
2536         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2537 #endif
2538         /* Post initialize new task's util average when its cfs_rq is set */
2539         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2540
2541         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2542         activate_task(rq, p, 0);
2543         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2544         trace_sched_wakeup_new(p);
2545         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2546 #ifdef CONFIG_SMP
2547         if (p->sched_class->task_woken) {
2548                 /*
2549                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2550                  * drop it.
2551                  */
2552                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2553                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2554                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2555         }
2556 #endif
2557         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2558 }
2559
2560 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2561
2562 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2563
2564 void preempt_notifier_inc(void)
2565 {
2566         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2567 }
2568 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2569
2570 void preempt_notifier_dec(void)
2571 {
2572         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2573 }
2574 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2575
2576 /**
2577  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2578  * @notifier: notifier struct to register
2579  */
2580 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2581 {
2582         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2583                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2584
2585         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2586 }
2587 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2588
2589 /**
2590  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2591  * @notifier: notifier struct to unregister
2592  *
2593  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2594  */
2595 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2596 {
2597         hlist_del(&notifier->link);
2598 }
2599 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2600
2601 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2602 {
2603         struct preempt_notifier *notifier;
2604
2605         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2606                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2607 }
2608
2609 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2610 {
2611         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2612                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2613 }
2614
2615 static void
2616 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2617                                    struct task_struct *next)
2618 {
2619         struct preempt_notifier *notifier;
2620
2621         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2622                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2623 }
2624
2625 static __always_inline void
2626 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2627                                  struct task_struct *next)
2628 {
2629         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2630                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2631 }
2632
2633 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2634
2635 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2636 {
2637 }
2638
2639 static inline void
2640 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2641                                  struct task_struct *next)
2642 {
2643 }
2644
2645 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2646
2647 /**
2648  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2649  * @rq: the runqueue preparing to switch
2650  * @prev: the current task that is being switched out
2651  * @next: the task we are going to switch to.
2652  *
2653  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2654  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2655  * switch.
2656  *
2657  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2658  * hooks.
2659  */
2660 static inline void
2661 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2662                     struct task_struct *next)
2663 {
2664         sched_info_switch(rq, prev, next);
2665         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2666         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2667         prepare_lock_switch(rq, next);
2668         prepare_arch_switch(next);
2669 }
2670
2671 /**
2672  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2673  * @prev: the thread we just switched away from.
2674  *
2675  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2676  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2677  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2678  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2679  *
2680  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2681  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2682  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2683  * details.)
2684  *
2685  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2686  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2687  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2688  * because prev may have moved to another CPU.
2689  */
2690 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2691         __releases(rq->lock)
2692 {
2693         struct rq *rq = this_rq();
2694         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2695         long prev_state;
2696
2697         /*
2698          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2699          * because it left us after:
2700          *
2701          *      schedule()
2702          *        preempt_disable();                    // 1
2703          *        __schedule()
2704          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2705          *
2706          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2707          */
2708         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2709                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2710                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2711                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2712
2713         rq->prev_mm = NULL;
2714
2715         /*
2716          * A task struct has one reference for the use as "current".
2717          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2718          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2719          * the scheduled task must drop that reference.
2720          *
2721          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2722          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2723          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2724          * transition, resulting in a double drop.
2725          */
2726         prev_state = prev->state;
2727         vtime_task_switch(prev);
2728         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2729         finish_lock_switch(rq, prev);
2730         finish_arch_post_lock_switch();
2731
2732         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2733         if (mm)
2734                 mmdrop(mm);
2735         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2736                 if (prev->sched_class->task_dead)
2737                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2738
2739                 /*
2740                  * Remove function-return probe instances associated with this
2741                  * task and put them back on the free list.
2742                  */
2743                 kprobe_flush_task(prev);
2744                 put_task_struct(prev);
2745         }
2746
2747         tick_nohz_task_switch();
2748         return rq;
2749 }
2750
2751 #ifdef CONFIG_SMP
2752
2753 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2754 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2755 {
2756         struct callback_head *head, *next;
2757         void (*func)(struct rq *rq);
2758         unsigned long flags;
2759
2760         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2761         head = rq->balance_callback;
2762         rq->balance_callback = NULL;
2763         while (head) {
2764                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2765                 next = head->next;
2766                 head->next = NULL;
2767                 head = next;
2768
2769                 func(rq);
2770         }
2771         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2772 }
2773
2774 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2775 {
2776         if (unlikely(rq->balance_callback))
2777                 __balance_callback(rq);
2778 }
2779
2780 #else
2781
2782 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2783 {
2784 }
2785
2786 #endif
2787
2788 /**
2789  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2790  * @prev: the thread we just switched away from.
2791  */
2792 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2793         __releases(rq->lock)
2794 {
2795         struct rq *rq;
2796
2797         /*
2798          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2799          * finish_task_switch() for details.
2800          *
2801          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2802          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2803          * PREEMPT_COUNT kernels).
2804          */
2805
2806         rq = finish_task_switch(prev);
2807         balance_callback(rq);
2808         preempt_enable();
2809
2810         if (current->set_child_tid)
2811                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2812 }
2813
2814 /*
2815  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2816  */
2817 static __always_inline struct rq *
2818 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2819                struct task_struct *next, struct pin_cookie cookie)
2820 {
2821         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2822
2823         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2824
2825         mm = next->mm;
2826         oldmm = prev->active_mm;
2827         /*
2828          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2829          * combine the page table reload and the switch backend into
2830          * one hypercall.
2831          */
2832         arch_start_context_switch(prev);
2833
2834         if (!mm) {
2835                 next->active_mm = oldmm;
2836                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2837                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2838         } else
2839                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2840
2841         if (!prev->mm) {
2842                 prev->active_mm = NULL;
2843                 rq->prev_mm = oldmm;
2844         }
2845         /*
2846          * Since the runqueue lock will be released by the next
2847          * task (which is an invalid locking op but in the case
2848          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2849          * do an early lockdep release here:
2850          */
2851         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2852         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2853
2854         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2855         switch_to(prev, next, prev);
2856         barrier();
2857
2858         return finish_task_switch(prev);
2859 }
2860
2861 /*
2862  * nr_running and nr_context_switches:
2863  *
2864  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2865  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2866  */
2867 unsigned long nr_running(void)
2868 {
2869         unsigned long i, sum = 0;
2870
2871         for_each_online_cpu(i)
2872                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2873
2874         return sum;
2875 }
2876
2877 /*
2878  * Check if only the current task is running on the cpu.
2879  *
2880  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2881  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2882  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2883  *
2884  * - from a non-preemptable section (of course)
2885  *
2886  * - from a thread that is bound to a single CPU
2887  *
2888  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2889  */
2890 bool single_task_running(void)
2891 {
2892         return raw_rq()->nr_running == 1;
2893 }
2894 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2895
2896 unsigned long long nr_context_switches(void)
2897 {
2898         int i;
2899         unsigned long long sum = 0;
2900
2901         for_each_possible_cpu(i)
2902                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2903
2904         return sum;
2905 }
2906
2907 unsigned long nr_iowait(void)
2908 {
2909         unsigned long i, sum = 0;
2910
2911         for_each_possible_cpu(i)
2912                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2913
2914         return sum;
2915 }
2916
2917 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2918 {
2919         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2920         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2921 }
2922
2923 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2924 {
2925         struct rq *rq = this_rq();
2926         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2927         *load = rq->load.weight;
2928 }
2929
2930 #ifdef CONFIG_SMP
2931
2932 /*
2933  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2934  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2935  */
2936 void sched_exec(void)
2937 {
2938         struct task_struct *p = current;
2939         unsigned long flags;
2940         int dest_cpu;
2941
2942         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2943         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2944         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2945                 goto unlock;
2946
2947         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2948                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2949
2950                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2951                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2952                 return;
2953         }
2954 unlock:
2955         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2956 }
2957
2958 #endif
2959
2960 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2961 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2962
2963 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2964 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2965
2966 /*
2967  * Return accounted runtime for the task.
2968  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2969  * pending runtime that have not been accounted yet.
2970  */
2971 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2972 {
2973         struct rq_flags rf;
2974         struct rq *rq;
2975         u64 ns;
2976
2977 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2978         /*
2979          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2980          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2981          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2982          *
2983          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2984          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2985          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2986          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2987          * been accounted, so we're correct here as well.
2988          */
2989         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2990                 return p->se.sum_exec_runtime;
2991 #endif
2992
2993         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2994         /*
2995          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2996          * project cycles that may never be accounted to this
2997          * thread, breaking clock_gettime().
2998          */
2999         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3000                 update_rq_clock(rq);
3001                 p->sched_class->update_curr(rq);
3002         }
3003         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3004         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3005
3006         return ns;
3007 }
3008
3009 /*
3010  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3011  * We call it with interrupts disabled.
3012  */
3013 void scheduler_tick(void)
3014 {
3015         int cpu = smp_processor_id();
3016         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3017         struct task_struct *curr = rq->curr;
3018
3019         sched_clock_tick();
3020
3021         raw_spin_lock(&rq->lock);
3022         update_rq_clock(rq);
3023         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3024         cpu_load_update_active(rq);
3025         calc_global_load_tick(rq);
3026         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3027
3028         perf_event_task_tick();
3029
3030 #ifdef CONFIG_SMP
3031         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3032         trigger_load_balance(rq);
3033 #endif
3034         rq_last_tick_reset(rq);
3035 }
3036
3037 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3038 /**
3039  * scheduler_tick_max_deferment
3040  *
3041  * Keep at least one tick per second when a single
3042  * active task is running because the scheduler doesn't
3043  * yet completely support full dynticks environment.
3044  *
3045  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3046  * balancing, etc... continue to move forward, even
3047  * with a very low granularity.
3048  *
3049  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3050  */
3051 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3052 {
3053         struct rq *rq = this_rq();
3054         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3055
3056         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3057
3058         if (time_before_eq(next, now))
3059                 return 0;
3060
3061         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3062 }
3063 #endif
3064
3065 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3066                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3067 /*
3068  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3069  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3070  */
3071 static inline void preempt_latency_start(int val)
3072 {
3073         if (preempt_count() == val) {
3074                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3075 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3076                 current->preempt_disable_ip = ip;
3077 #endif
3078                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3079         }
3080 }
3081
3082 void preempt_count_add(int val)
3083 {
3084 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3085         /*
3086          * Underflow?
3087          */
3088         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3089                 return;
3090 #endif
3091         __preempt_count_add(val);
3092 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3093         /*
3094          * Spinlock count overflowing soon?
3095          */
3096         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3097                                 PREEMPT_MASK - 10);
3098 #endif
3099         preempt_latency_start(val);
3100 }
3101 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3102 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3103
3104 /*
3105  * If the value passed in equals to the current preempt count
3106  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3107  */
3108 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3109 {
3110         if (preempt_count() == val)
3111                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3112 }
3113
3114 void preempt_count_sub(int val)
3115 {
3116 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3117         /*
3118          * Underflow?
3119          */
3120         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3121                 return;
3122         /*
3123          * Is the spinlock portion underflowing?
3124          */
3125         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3126                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3127                 return;
3128 #endif
3129
3130         preempt_latency_stop(val);
3131         __preempt_count_sub(val);
3132 }
3133 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3134 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3135
3136 #else
3137 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3138 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3139 #endif
3140
3141 /*
3142  * Print scheduling while atomic bug:
3143  */
3144 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3145 {
3146         if (oops_in_progress)
3147                 return;
3148
3149         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3150                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3151
3152         debug_show_held_locks(prev);
3153         print_modules();
3154         if (irqs_disabled())
3155                 print_irqtrace_events(prev);
3156 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3157         if (in_atomic_preempt_off()) {
3158                 pr_err("Preemption disabled at:");
3159                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3160                 pr_cont("\n");
3161         }
3162 #endif
3163         dump_stack();
3164         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3165 }
3166
3167 /*
3168  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3169  */
3170 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3171 {
3172 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3173         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3174 #endif
3175
3176         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3177                 __schedule_bug(prev);
3178                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3179         }
3180         rcu_sleep_check();
3181
3182         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3183
3184         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3185 }
3186
3187 /*
3188  * Pick up the highest-prio task:
3189  */
3190 static inline struct task_struct *
3191 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct pin_cookie cookie)
3192 {
3193         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3194         struct task_struct *p;
3195
3196         /*
3197          * Optimization: we know that if all tasks are in
3198          * the fair class we can call that function directly:
3199          */
3200         if (likely(prev->sched_class == class &&
3201                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3202                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3203                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3204                         goto again;
3205
3206                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3207                 if (unlikely(!p))
3208                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3209
3210                 return p;
3211         }
3212
3213 again:
3214         for_each_class(class) {
3215                 p = class->pick_next_task(rq, prev, cookie);
3216                 if (p) {
3217                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3218                                 goto again;
3219                         return p;
3220                 }
3221         }
3222
3223         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3224 }
3225
3226 /*
3227  * __schedule() is the main scheduler function.
3228  *
3229  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3230  *
3231  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3232  *
3233  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3234  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3235  *
3236  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3237  *      interrupt handler scheduler_tick().
3238  *
3239  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3240  *      task to the run-queue and that's it.
3241  *
3242  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3243  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3244  *      called on the nearest possible occasion:
3245  *
3246  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3247  *
3248  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3249  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3250  *           spin_unlock()!)
3251  *
3252  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3253  *           preemptible context
3254  *
3255  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3256  *         then at the next:
3257  *
3258  *          - cond_resched() call
3259  *          - explicit schedule() call
3260  *          - return from syscall or exception to user-space
3261  *          - return from interrupt-handler to user-space
3262  *
3263  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3264  */
3265 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3266 {
3267         struct task_struct *prev, *next;
3268         unsigned long *switch_count;
3269         struct pin_cookie cookie;
3270         struct rq *rq;
3271         int cpu;
3272
3273         cpu = smp_processor_id();
3274         rq = cpu_rq(cpu);
3275         prev = rq->curr;
3276
3277         /*
3278          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3279          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3280          * inconsistent (higher) preempt count.
3281          *
3282          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3283          * about this.
3284          */
3285         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3286                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3287
3288         schedule_debug(prev);
3289
3290         if (sched_feat(HRTICK))
3291                 hrtick_clear(rq);
3292
3293         local_irq_disable();
3294         rcu_note_context_switch();
3295
3296         /*
3297          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3298          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3299          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3300          */
3301         smp_mb__before_spinlock();
3302         raw_spin_lock(&rq->lock);
3303         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3304
3305         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3306
3307         switch_count = &prev->nivcsw;
3308         if (!preempt && prev->state) {
3309                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3310                         prev->state = TASK_RUNNING;
3311                 } else {
3312                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3313                         prev->on_rq = 0;
3314
3315                         /*
3316                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3317                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3318                          * concurrency.
3319                          */
3320                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3321                                 struct task_struct *to_wakeup;
3322
3323                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3324                                 if (to_wakeup)
3325                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, cookie);
3326                         }
3327                 }
3328                 switch_count = &prev->nvcsw;
3329         }
3330
3331         if (task_on_rq_queued(prev))
3332                 update_rq_clock(rq);
3333
3334         next = pick_next_task(rq, prev, cookie);
3335         clear_tsk_need_resched(prev);
3336         clear_preempt_need_resched();
3337         rq->clock_skip_update = 0;
3338
3339         if (likely(prev != next)) {
3340                 rq->nr_switches++;
3341                 rq->curr = next;
3342                 ++*switch_count;
3343
3344                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3345                 rq = context_switch(rq, prev, next, cookie); /* unlocks the rq */
3346         } else {
3347                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
3348                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3349         }
3350
3351         balance_callback(rq);
3352 }
3353 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__schedule); /* switch_to() */
3354
3355 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3356 {
3357         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3358                 return;
3359         /*
3360          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3361          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3362          */
3363         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3364                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3365 }
3366
3367 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3368 {
3369         struct task_struct *tsk = current;
3370
3371         sched_submit_work(tsk);
3372         do {
3373                 preempt_disable();
3374                 __schedule(false);
3375                 sched_preempt_enable_no_resched();
3376         } while (need_resched());
3377 }
3378 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3379
3380 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3381 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3382 {
3383         /*
3384          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3385          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3386          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3387          * we find a better solution.
3388          *
3389          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3390          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3391          * too frequently to make sense yet.
3392          */
3393         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3394         schedule();
3395         exception_exit(prev_state);
3396 }
3397 #endif
3398
3399 /**
3400  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3401  *
3402  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3403  */
3404 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3405 {
3406         sched_preempt_enable_no_resched();
3407         schedule();
3408         preempt_disable();
3409 }
3410
3411 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3412 {
3413         do {
3414                 /*
3415                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3416                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3417                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3418                  * by the function tracer will call this function again and
3419                  * cause infinite recursion.
3420                  *
3421                  * Preemption must be disabled here before the function
3422                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3423                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3424                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3425                  * which can also be traced by the function tracer.
3426                  */
3427                 preempt_disable_notrace();
3428                 preempt_latency_start(1);
3429                 __schedule(true);
3430                 preempt_latency_stop(1);
3431                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3432
3433                 /*
3434                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3435                  * between schedule and now.
3436                  */
3437         } while (need_resched());
3438 }
3439
3440 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3441 /*
3442  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3443  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3444  * occur there and call schedule directly.
3445  */
3446 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3447 {
3448         /*
3449          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3450          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3451          */
3452         if (likely(!preemptible()))
3453                 return;
3454
3455         preempt_schedule_common();
3456 }
3457 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3458 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3459
3460 /**
3461  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3462  *
3463  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3464  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3465  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3466  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3467  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3468  * to be called when the system is still in usermode.
3469  *
3470  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3471  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3472  * calling the scheduler.
3473  */
3474 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3475 {
3476         enum ctx_state prev_ctx;
3477
3478         if (likely(!preemptible()))
3479                 return;
3480
3481         do {
3482                 /*
3483                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3484                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3485                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3486                  * by the function tracer will call this function again and
3487                  * cause infinite recursion.
3488                  *
3489                  * Preemption must be disabled here before the function
3490                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3491                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3492                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3493                  * which can also be traced by the function tracer.
3494                  */
3495                 preempt_disable_notrace();
3496                 preempt_latency_start(1);
3497                 /*
3498                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3499                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3500                  * an infinite recursion.
3501                  */
3502                 prev_ctx = exception_enter();
3503                 __schedule(true);
3504                 exception_exit(prev_ctx);
3505
3506                 preempt_latency_stop(1);
3507                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3508         } while (need_resched());
3509 }
3510 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3511
3512 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3513
3514 /*
3515  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3516  * off of irq context.
3517  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3518  * protect us against recursive calling from irq.
3519  */
3520 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3521 {
3522         enum ctx_state prev_state;
3523
3524         /* Catch callers which need to be fixed */
3525         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3526
3527         prev_state = exception_enter();
3528
3529         do {
3530                 preempt_disable();
3531                 local_irq_enable();
3532                 __schedule(true);
3533                 local_irq_disable();
3534                 sched_preempt_enable_no_resched();
3535         } while (need_resched());
3536
3537         exception_exit(prev_state);
3538 }
3539
3540 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3541                           void *key)
3542 {
3543         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3544 }
3545 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3546
3547 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3548
3549 /*
3550  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3551  * @p: task
3552  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3553  *
3554  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3555  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3556  *
3557  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3558  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3559  */
3560 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3561 {
3562         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3563         const struct sched_class *prev_class;
3564         struct rq_flags rf;
3565         struct rq *rq;
3566
3567         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3568
3569         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3570
3571         /*
3572          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3573          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3574          *
3575          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3576          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3577          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3578          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3579          * with interrupts disabled and will complete the lock
3580          * protected section without being interrupted. So there is no
3581          * real need to boost.
3582          */
3583         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3584                 WARN_ON(p != rq->curr);
3585                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3586                 goto out_unlock;
3587         }
3588
3589         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3590         oldprio = p->prio;
3591
3592         if (oldprio == prio)
3593                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3594
3595         prev_class = p->sched_class;
3596         queued = task_on_rq_queued(p);
3597         running = task_current(rq, p);
3598         if (queued)
3599                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3600         if (running)
3601                 put_prev_task(rq, p);
3602
3603         /*
3604          * Boosting condition are:
3605          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3606          *      --> -dl task blocks on mutex A
3607          *
3608          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3609          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3610          *          running task
3611          */
3612         if (dl_prio(prio)) {
3613                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3614                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3615                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3616                         p->dl.dl_boosted = 1;
3617                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3618                 } else
3619                         p->dl.dl_boosted = 0;
3620                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3621         } else if (rt_prio(prio)) {
3622                 if (dl_prio(oldprio))
3623                         p->dl.dl_boosted = 0;
3624                 if (oldprio < prio)
3625                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3626                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3627         } else {
3628                 if (dl_prio(oldprio))
3629                         p->dl.dl_boosted = 0;
3630                 if (rt_prio(oldprio))
3631                         p->rt.timeout = 0;
3632                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3633         }
3634
3635         p->prio = prio;
3636
3637         if (running)
3638                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3639         if (queued)
3640                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3641
3642         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3643 out_unlock:
3644         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3645         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3646
3647         balance_callback(rq);
3648         preempt_enable();
3649 }
3650 #endif
3651
3652 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3653 {
3654         int old_prio, delta, queued;
3655         struct rq_flags rf;
3656         struct rq *rq;
3657
3658         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3659                 return;
3660         /*
3661          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3662          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3663          */
3664         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3665         /*
3666          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3667          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3668          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3669          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3670          */
3671         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3672                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3673                 goto out_unlock;
3674         }
3675         queued = task_on_rq_queued(p);
3676         if (queued)
3677                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3678
3679         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3680         set_load_weight(p);
3681         old_prio = p->prio;
3682         p->prio = effective_prio(p);
3683         delta = p->prio - old_prio;
3684
3685         if (queued) {
3686                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3687                 /*
3688                  * If the task increased its priority or is running and
3689                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3690                  */
3691                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3692                         resched_curr(rq);
3693         }
3694 out_unlock:
3695         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3696 }
3697 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3698
3699 /*
3700  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3701  * @p: task
3702  * @nice: nice value
3703  */
3704 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3705 {
3706         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3707         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3708
3709         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3710                 capable(CAP_SYS_NICE));
3711 }
3712
3713 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3714
3715 /*
3716  * sys_nice - change the priority of the current process.
3717  * @increment: priority increment
3718  *
3719  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3720  * does similar things.
3721  */
3722 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3723 {
3724         long nice, retval;
3725
3726         /*
3727          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3728          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3729          * and we have a single winner.
3730          */
3731         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3732         nice = task_nice(current) + increment;
3733
3734         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3735         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3736                 return -EPERM;
3737
3738         retval = security_task_setnice(current, nice);
3739         if (retval)
3740                 return retval;
3741
3742         set_user_nice(current, nice);
3743         return 0;
3744 }
3745
3746 #endif
3747
3748 /**
3749  * task_prio - return the priority value of a given task.
3750  * @p: the task in question.
3751  *
3752  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3753  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3754  * around 0, value goes from -16 to +15.
3755  */
3756 int task_prio(const struct task_struct *p)
3757 {
3758         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3759 }
3760
3761 /**
3762  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3763  * @cpu: the processor in question.
3764  *
3765  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3766  */
3767 int idle_cpu(int cpu)
3768 {
3769         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3770
3771         if (rq->curr != rq->idle)
3772                 return 0;
3773
3774         if (rq->nr_running)
3775                 return 0;
3776
3777 #ifdef CONFIG_SMP
3778         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3779                 return 0;
3780 #endif
3781
3782         return 1;
3783 }
3784
3785 /**
3786  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3787  * @cpu: the processor in question.
3788  *
3789  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3790  */
3791 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3792 {
3793         return cpu_rq(cpu)->idle;
3794 }
3795
3796 /**
3797  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3798  * @pid: the pid in question.
3799  *
3800  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3801  */
3802 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3803 {
3804         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3805 }
3806
3807 /*
3808  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3809  * SCHED_DEADLINE task.
3810  *
3811  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3812  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3813  * for the first time with its new policy.
3814  */
3815 static void
3816 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3817 {
3818         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3819
3820         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3821         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3822         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3823         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3824         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3825
3826         /*
3827          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3828          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3829          *
3830          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3831          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3832          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3833          * amount.
3834          *
3835          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3836          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3837          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3838          * before the current scheduling deadline.
3839          *
3840          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3841          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3842          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3843          * consume more than promised.
3844          */
3845 }
3846
3847 /*
3848  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3849  * it calls know not to change it.
3850  */
3851 #define SETPARAM_POLICY -1
3852
3853 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3854                 const struct sched_attr *attr)
3855 {
3856         int policy = attr->sched_policy;
3857
3858         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3859                 policy = p->policy;
3860
3861         p->policy = policy;
3862
3863         if (dl_policy(policy))
3864                 __setparam_dl(p, attr);
3865         else if (fair_policy(policy))
3866                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3867
3868         /*
3869          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3870          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3871          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3872          */
3873         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3874         p->normal_prio = normal_prio(p);
3875         set_load_weight(p);
3876 }
3877
3878 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3879 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3880                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3881 {
3882         __setscheduler_params(p, attr);
3883
3884         /*
3885          * Keep a potential priority boosting if called from
3886          * sched_setscheduler().
3887          */
3888         if (keep_boost)
3889                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3890         else
3891                 p->prio = normal_prio(p);
3892
3893         if (dl_prio(p->prio))
3894                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3895         else if (rt_prio(p->prio))
3896                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3897         else
3898                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3899 }
3900
3901 static void
3902 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3903 {
3904         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3905
3906         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3907         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3908         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3909         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3910         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3911 }
3912
3913 /*
3914  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3915  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3916  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3917  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3918  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3919  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3920  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3921  * sched_period, as the latter can be zero).
3922  */
3923 static bool
3924 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3925 {
3926         /* deadline != 0 */
3927         if (attr->sched_deadline == 0)
3928                 return false;
3929
3930         /*
3931          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3932          * that big.
3933          */
3934         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3935                 return false;
3936
3937         /*
3938          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3939          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3940          */
3941         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3942             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3943                 return false;
3944
3945         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3946         if ((attr->sched_period != 0 &&
3947              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3948             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3949                 return false;
3950
3951         return true;
3952 }
3953
3954 /*
3955  * check the target process has a UID that matches the current process's
3956  */
3957 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3958 {
3959         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3960         bool match;
3961
3962         rcu_read_lock();
3963         pcred = __task_cred(p);
3964         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3965                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3966         rcu_read_unlock();
3967         return match;
3968 }
3969
3970 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3971                 const struct sched_attr *attr)
3972 {
3973         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3974
3975         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3976                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3977                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3978                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3979                 return true;
3980
3981         return false;
3982 }
3983
3984 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3985                                 const struct sched_attr *attr,
3986                                 bool user, bool pi)
3987 {
3988         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3989                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3990         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3991         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3992         const struct sched_class *prev_class;
3993         struct rq_flags rf;
3994         int reset_on_fork;
3995         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3996         struct rq *rq;
3997
3998         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3999         BUG_ON(in_interrupt());
4000 recheck:
4001         /* double check policy once rq lock held */
4002         if (policy < 0) {
4003                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4004                 policy = oldpolicy = p->policy;
4005         } else {
4006                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4007
4008                 if (!valid_policy(policy))
4009                         return -EINVAL;
4010         }
4011
4012         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
4013                 return -EINVAL;
4014
4015         /*
4016          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4017          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4018          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4019          */
4020         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4021             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4022                 return -EINVAL;
4023         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4024             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4025                 return -EINVAL;
4026
4027         /*
4028          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4029          */
4030         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4031                 if (fair_policy(policy)) {
4032                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4033                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4034                                 return -EPERM;
4035                 }
4036
4037                 if (rt_policy(policy)) {
4038                         unsigned long rlim_rtprio =
4039                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4040
4041                         /* can't set/change the rt policy */
4042                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4043                                 return -EPERM;
4044
4045                         /* can't increase priority */
4046                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4047                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4048                                 return -EPERM;
4049                 }
4050
4051                  /*
4052                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4053                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4054                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4055                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4056                   */
4057                 if (dl_policy(policy))
4058                         return -EPERM;
4059
4060                 /*
4061                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4062                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4063                  */
4064                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4065                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4066                                 return -EPERM;
4067                 }
4068
4069                 /* can't change other user's priorities */
4070                 if (!check_same_owner(p))
4071                         return -EPERM;
4072
4073                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4074                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4075                         return -EPERM;
4076         }
4077
4078         if (user) {
4079                 retval = security_task_setscheduler(p);
4080                 if (retval)
4081                         return retval;
4082         }
4083
4084         /*
4085          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4086          * changing the priority of the task:
4087          *
4088          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4089          * runqueue lock must be held.
4090          */
4091         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4092
4093         /*
4094          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4095          */
4096         if (p == rq->stop) {
4097                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4098                 return -EINVAL;
4099         }
4100
4101         /*
4102          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4103          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4104          */
4105         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4106                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4107                         goto change;
4108                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4109                         goto change;
4110                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4111                         goto change;
4112
4113                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4114                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4115                 return 0;
4116         }
4117 change:
4118
4119         if (user) {
4120 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4121                 /*
4122                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4123                  * assigned.
4124                  */
4125                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4126                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4127                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4128                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4129                         return -EPERM;
4130                 }
4131 #endif
4132 #ifdef CONFIG_SMP
4133                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4134                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4135
4136                         /*
4137                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4138                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4139                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4140                          */
4141                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4142                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4143                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4144                                 return -EPERM;
4145                         }
4146                 }
4147 #endif
4148         }
4149
4150         /* recheck policy now with rq lock held */
4151         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4152                 policy = oldpolicy = -1;
4153                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4154                 goto recheck;
4155         }
4156
4157         /*
4158          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4159          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4160          * is available.
4161          */
4162         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4163                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4164                 return -EBUSY;
4165         }
4166
4167         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4168         oldprio = p->prio;
4169
4170         if (pi) {
4171                 /*
4172                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4173                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4174                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4175                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4176                  * itself.
4177                  */
4178                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4179                 if (new_effective_prio == oldprio)
4180                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4181         }
4182
4183         queued = task_on_rq_queued(p);
4184         running = task_current(rq, p);
4185         if (queued)
4186                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4187         if (running)
4188                 put_prev_task(rq, p);
4189
4190         prev_class = p->sched_class;
4191         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4192
4193         if (running)
4194                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4195         if (queued) {
4196                 /*
4197                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4198                  * increased (user space view).
4199                  */
4200                 if (oldprio < p->prio)
4201                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4202
4203                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4204         }
4205
4206         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4207         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4208         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4209
4210         if (pi)
4211                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4212
4213         /*
4214          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4215          */
4216         balance_callback(rq);
4217         preempt_enable();
4218
4219         return 0;
4220 }
4221
4222 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4223                                const struct sched_param *param, bool check)
4224 {
4225         struct sched_attr attr = {
4226                 .sched_policy   = policy,
4227                 .sched_priority = param->sched_priority,
4228                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4229         };
4230
4231         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4232         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4233                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4234                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4235                 attr.sched_policy = policy;
4236         }
4237
4238         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4239 }
4240 /**
4241  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4242  * @p: the task in question.
4243  * @policy: new policy.
4244  * @param: structure containing the new RT priority.
4245  *
4246  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4247  *
4248  * NOTE that the task may be already dead.
4249  */
4250 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4251                        const struct sched_param *param)
4252 {
4253         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4254 }
4255 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4256
4257 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4258 {
4259         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4260 }
4261 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4262
4263 /**
4264  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4265  * @p: the task in question.
4266  * @policy: new policy.
4267  * @param: structure containing the new RT priority.
4268  *
4269  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4270  * current context has permission.  For example, this is needed in
4271  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4272  * but our caller might not have that capability.
4273  *
4274  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4275  */
4276 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4277                                const struct sched_param *param)
4278 {
4279         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4280 }
4281 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4282
4283 static int
4284 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4285 {
4286         struct sched_param lparam;
4287         struct task_struct *p;
4288         int retval;
4289
4290         if (!param || pid < 0)
4291                 return -EINVAL;
4292         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4293                 return -EFAULT;
4294
4295         rcu_read_lock();
4296         retval = -ESRCH;
4297         p = find_process_by_pid(pid);
4298         if (p != NULL)
4299                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4300         rcu_read_unlock();
4301
4302         return retval;
4303 }
4304
4305 /*
4306  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4307  */
4308 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4309                            struct sched_attr *attr)
4310 {
4311         u32 size;
4312         int ret;
4313
4314         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4315                 return -EFAULT;
4316
4317         /*
4318          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4319          */
4320         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4321
4322         ret = get_user(size, &uattr->size);
4323         if (ret)
4324                 return ret;
4325
4326         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4327                 goto err_size;
4328
4329         if (!size)              /* abi compat */
4330                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4331
4332         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4333                 goto err_size;
4334
4335         /*
4336          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4337          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4338          * user-space does not rely on any kernel feature
4339          * extensions we dont know about yet.
4340          */
4341         if (size > sizeof(*attr)) {
4342                 unsigned char __user *addr;
4343                 unsigned char __user *end;
4344                 unsigned char val;
4345
4346                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4347                 end  = (void __user *)uattr + size;
4348
4349                 for (; addr < end; addr++) {
4350                         ret = get_user(val, addr);
4351                         if (ret)
4352                                 return ret;
4353                         if (val)
4354                                 goto err_size;
4355                 }
4356                 size = sizeof(*attr);
4357         }
4358
4359         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4360         if (ret)
4361                 return -EFAULT;
4362
4363         /*
4364          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4365          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4366          */
4367         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4368
4369         return 0;
4370
4371 err_size:
4372         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4373         return -E2BIG;
4374 }
4375
4376 /**
4377  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4378  * @pid: the pid in question.
4379  * @policy: new policy.
4380  * @param: structure containing the new RT priority.
4381  *
4382  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4383  */
4384 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4385                 struct sched_param __user *, param)
4386 {
4387         /* negative values for policy are not valid */
4388         if (policy < 0)
4389                 return -EINVAL;
4390
4391         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4392 }
4393
4394 /**
4395  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4396  * @pid: the pid in question.
4397  * @param: structure containing the new RT priority.
4398  *
4399  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4400  */
4401 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4402 {
4403         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4404 }
4405
4406 /**
4407  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4408  * @pid: the pid in question.
4409  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4410  * @flags: for future extension.
4411  */
4412 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4413                                unsigned int, flags)
4414 {
4415         struct sched_attr attr;
4416         struct task_struct *p;
4417         int retval;
4418
4419         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4420                 return -EINVAL;
4421
4422         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4423         if (retval)
4424                 return retval;
4425
4426         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4427                 return -EINVAL;
4428
4429         rcu_read_lock();
4430         retval = -ESRCH;
4431         p = find_process_by_pid(pid);
4432         if (p != NULL)
4433                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4434         rcu_read_unlock();
4435
4436         return retval;
4437 }
4438
4439 /**
4440  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4441  * @pid: the pid in question.
4442  *
4443  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4444  * code.
4445  */
4446 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4447 {
4448         struct task_struct *p;
4449         int retval;
4450
4451         if (pid < 0)
4452                 return -EINVAL;
4453
4454         retval = -ESRCH;
4455         rcu_read_lock();
4456         p = find_process_by_pid(pid);
4457         if (p) {
4458                 retval = security_task_getscheduler(p);
4459                 if (!retval)
4460                         retval = p->policy
4461                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4462         }
4463         rcu_read_unlock();
4464         return retval;
4465 }
4466
4467 /**
4468  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4469  * @pid: the pid in question.
4470  * @param: structure containing the RT priority.
4471  *
4472  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4473  * code.
4474  */
4475 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4476 {
4477         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4478         struct task_struct *p;
4479         int retval;
4480
4481         if (!param || pid < 0)
4482                 return -EINVAL;
4483
4484         rcu_read_lock();
4485         p = find_process_by_pid(pid);
4486         retval = -ESRCH;
4487         if (!p)
4488                 goto out_unlock;
4489
4490         retval = security_task_getscheduler(p);
4491         if (retval)
4492                 goto out_unlock;
4493
4494         if (task_has_rt_policy(p))
4495                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4496         rcu_read_unlock();
4497
4498         /*
4499          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4500          */
4501         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4502
4503         return retval;
4504
4505 out_unlock:
4506         rcu_read_unlock();
4507         return retval;
4508 }
4509
4510 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4511                            struct sched_attr *attr,
4512                            unsigned int usize)
4513 {
4514         int ret;
4515
4516         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4517                 return -EFAULT;
4518
4519         /*
4520          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4521          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4522          * user-space does not get uncomplete information.
4523          */
4524         if (usize < sizeof(*attr)) {
4525                 unsigned char *addr;
4526                 unsigned char *end;
4527
4528                 addr = (void *)attr + usize;
4529                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4530
4531                 for (; addr < end; addr++) {
4532                         if (*addr)
4533                                 return -EFBIG;
4534                 }
4535
4536                 attr->size = usize;
4537         }
4538
4539         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4540         if (ret)
4541                 return -EFAULT;
4542
4543         return 0;
4544 }
4545
4546 /**
4547  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4548  * @pid: the pid in question.
4549  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4550  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4551  * @flags: for future extension.
4552  */
4553 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4554                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4555 {
4556         struct sched_attr attr = {
4557                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4558         };
4559         struct task_struct *p;
4560         int retval;
4561
4562         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4563             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4564                 return -EINVAL;
4565
4566         rcu_read_lock();
4567         p = find_process_by_pid(pid);
4568         retval = -ESRCH;
4569         if (!p)
4570                 goto out_unlock;
4571
4572         retval = security_task_getscheduler(p);
4573         if (retval)
4574                 goto out_unlock;
4575
4576         attr.sched_policy = p->policy;
4577         if (p->sched_reset_on_fork)
4578                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4579         if (task_has_dl_policy(p))
4580                 __getparam_dl(p, &attr);
4581         else if (task_has_rt_policy(p))
4582                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4583         else
4584                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4585
4586         rcu_read_unlock();
4587
4588         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4589         return retval;
4590
4591 out_unlock:
4592         rcu_read_unlock();
4593         return retval;
4594 }
4595
4596 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4597 {
4598         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4599         struct task_struct *p;
4600         int retval;
4601
4602         rcu_read_lock();
4603
4604         p = find_process_by_pid(pid);
4605         if (!p) {
4606                 rcu_read_unlock();
4607                 return -ESRCH;
4608         }
4609
4610         /* Prevent p going away */
4611         get_task_struct(p);
4612         rcu_read_unlock();
4613
4614         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4615                 retval = -EINVAL;
4616                 goto out_put_task;
4617         }
4618         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4619                 retval = -ENOMEM;
4620                 goto out_put_task;
4621         }
4622         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4623                 retval = -ENOMEM;
4624                 goto out_free_cpus_allowed;
4625         }
4626         retval = -EPERM;
4627         if (!check_same_owner(p)) {
4628                 rcu_read_lock();
4629                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4630                         rcu_read_unlock();
4631                         goto out_free_new_mask;
4632                 }
4633                 rcu_read_unlock();
4634         }
4635
4636         retval = security_task_setscheduler(p);
4637         if (retval)
4638                 goto out_free_new_mask;
4639
4640
4641         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4642         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4643
4644         /*
4645          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4646          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4647          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4648          * root_domain.
4649          */
4650 #ifdef CONFIG_SMP
4651         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4652                 rcu_read_lock();
4653                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4654                         retval = -EBUSY;
4655                         rcu_read_unlock();
4656                         goto out_free_new_mask;
4657                 }
4658                 rcu_read_unlock();
4659         }
4660 #endif
4661 again:
4662         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4663
4664         if (!retval) {
4665                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4666                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4667                         /*
4668                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4669                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4670                          * cpuset's cpus_allowed
4671                          */
4672                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4673                         goto again;
4674                 }
4675         }
4676 out_free_new_mask:
4677         free_cpumask_var(new_mask);
4678 out_free_cpus_allowed:
4679         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4680 out_put_task:
4681         put_task_struct(p);
4682         return retval;
4683 }
4684
4685 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4686                              struct cpumask *new_mask)
4687 {
4688         if (len < cpumask_size())
4689                 cpumask_clear(new_mask);
4690         else if (len > cpumask_size())
4691                 len = cpumask_size();
4692
4693         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4694 }
4695
4696 /**
4697  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4698  * @pid: pid of the process
4699  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4700  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4701  *
4702  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4703  */
4704 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4705                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4706 {
4707         cpumask_var_t new_mask;
4708         int retval;
4709
4710         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4711                 return -ENOMEM;
4712
4713         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4714         if (retval == 0)
4715                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4716         free_cpumask_var(new_mask);
4717         return retval;
4718 }
4719
4720 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4721 {
4722         struct task_struct *p;
4723         unsigned long flags;
4724         int retval;
4725
4726         rcu_read_lock();
4727
4728         retval = -ESRCH;
4729         p = find_process_by_pid(pid);
4730         if (!p)
4731                 goto out_unlock;
4732
4733         retval = security_task_getscheduler(p);
4734         if (retval)
4735                 goto out_unlock;
4736
4737         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4738         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4739         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4740
4741 out_unlock:
4742         rcu_read_unlock();
4743
4744         return retval;
4745 }
4746
4747 /**
4748  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4749  * @pid: pid of the process
4750  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4751  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4752  *
4753  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4754  */
4755 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4756                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4757 {
4758         int ret;
4759         cpumask_var_t mask;
4760
4761         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4762                 return -EINVAL;
4763         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4764                 return -EINVAL;
4765
4766         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4767                 return -ENOMEM;
4768
4769         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4770         if (ret == 0) {
4771                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4772
4773                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4774                         ret = -EFAULT;
4775                 else
4776                         ret = retlen;
4777         }
4778         free_cpumask_var(mask);
4779
4780         return ret;
4781 }
4782
4783 /**
4784  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4785  *
4786  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4787  * other threads running on this CPU then this function will return.
4788  *
4789  * Return: 0.
4790  */
4791 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4792 {
4793         struct rq *rq = this_rq_lock();
4794
4795         schedstat_inc(rq, yld_count);
4796         current->sched_class->yield_task(rq);
4797
4798         /*
4799          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4800          * no need to preempt or enable interrupts:
4801          */
4802         __release(rq->lock);
4803         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4804         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4805         sched_preempt_enable_no_resched();
4806
4807         schedule();
4808
4809         return 0;
4810 }
4811
4812 int __sched _cond_resched(void)
4813 {
4814         if (should_resched(0)) {
4815                 preempt_schedule_common();
4816                 return 1;
4817         }
4818         return 0;
4819 }
4820 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4821
4822 /*
4823  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4824  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4825  *
4826  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4827  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4828  * spin_unlock(), once by hand).
4829  */
4830 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4831 {
4832         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4833         int ret = 0;
4834
4835         lockdep_assert_held(lock);
4836
4837         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4838                 spin_unlock(lock);
4839                 if (resched)
4840                         preempt_schedule_common();
4841                 else
4842                         cpu_relax();
4843                 ret = 1;
4844                 spin_lock(lock);
4845         }
4846         return ret;
4847 }
4848 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4849
4850 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4851 {
4852         BUG_ON(!in_softirq());
4853
4854         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4855                 local_bh_enable();
4856                 preempt_schedule_common();
4857                 local_bh_disable();
4858                 return 1;
4859         }
4860         return 0;
4861 }
4862 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4863
4864 /**
4865  * yield - yield the current processor to other threads.
4866  *
4867  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4868  *
4869  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4870  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4871  * it, its already broken.
4872  *
4873  * Typical broken usage is:
4874  *
4875  * while (!event)
4876  *      yield();
4877  *
4878  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4879  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4880  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4881  *
4882  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4883  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4884  * If you still want to use yield(), do not!
4885  */
4886 void __sched yield(void)
4887 {
4888         set_current_state(TASK_RUNNING);
4889         sys_sched_yield();
4890 }
4891 EXPORT_SYMBOL(yield);
4892
4893 /**
4894  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4895  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4896  * processor it's on.
4897  * @p: target task
4898  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4899  *
4900  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4901  * can't go away on us before we can do any checks.
4902  *
4903  * Return:
4904  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4905  *      false (0) if we failed to boost the target.
4906  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4907  */
4908 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4909 {
4910         struct task_struct *curr = current;
4911         struct rq *rq, *p_rq;
4912         unsigned long flags;
4913         int yielded = 0;
4914
4915         local_irq_save(flags);
4916         rq = this_rq();
4917
4918 again:
4919         p_rq = task_rq(p);
4920         /*
4921          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4922          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4923          */
4924         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4925                 yielded = -ESRCH;
4926                 goto out_irq;
4927         }
4928
4929         double_rq_lock(rq, p_rq);
4930         if (task_rq(p) != p_rq) {
4931                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4932                 goto again;
4933         }
4934
4935         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4936                 goto out_unlock;
4937
4938         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4939                 goto out_unlock;
4940
4941         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4942                 goto out_unlock;
4943
4944         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4945         if (yielded) {
4946                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4947                 /*
4948                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4949                  * fairness.
4950                  */
4951                 if (preempt && rq != p_rq)
4952                         resched_curr(p_rq);
4953         }
4954
4955 out_unlock:
4956         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4957 out_irq:
4958         local_irq_restore(flags);
4959
4960         if (yielded > 0)
4961                 schedule();
4962
4963         return yielded;
4964 }
4965 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4966
4967 /*
4968  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4969  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4970  */
4971 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4972 {
4973         int old_iowait = current->in_iowait;
4974         struct rq *rq;
4975         long ret;
4976
4977         current->in_iowait = 1;
4978         blk_schedule_flush_plug(current);
4979
4980         delayacct_blkio_start();
4981         rq = raw_rq();
4982         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4983         ret = schedule_timeout(timeout);
4984         current->in_iowait = old_iowait;
4985         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4986         delayacct_blkio_end();
4987
4988         return ret;
4989 }
4990 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4991
4992 /**
4993  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4994  * @policy: scheduling class.
4995  *
4996  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4997  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4998  * On failure, a negative error code is returned.
4999  */
5000 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5001 {
5002         int ret = -EINVAL;
5003
5004         switch (policy) {
5005         case SCHED_FIFO:
5006         case SCHED_RR:
5007                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5008                 break;
5009         case SCHED_DEADLINE:
5010         case SCHED_NORMAL:
5011         case SCHED_BATCH:
5012         case SCHED_IDLE:
5013                 ret = 0;
5014                 break;
5015         }
5016         return ret;
5017 }
5018
5019 /**
5020  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5021  * @policy: scheduling class.
5022  *
5023  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5024  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5025  * On failure, a negative error code is returned.
5026  */
5027 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5028 {
5029         int ret = -EINVAL;
5030
5031         switch (policy) {
5032         case SCHED_FIFO:
5033         case SCHED_RR:
5034                 ret = 1;
5035                 break;
5036         case SCHED_DEADLINE:
5037         case SCHED_NORMAL:
5038         case SCHED_BATCH:
5039         case SCHED_IDLE:
5040                 ret = 0;
5041         }
5042         return ret;
5043 }
5044
5045 /**
5046  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5047  * @pid: pid of the process.
5048  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5049  *
5050  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5051  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5052  *
5053  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5054  * an error code.
5055  */
5056 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5057                 struct timespec __user *, interval)
5058 {
5059         struct task_struct *p;
5060         unsigned int time_slice;
5061         struct rq_flags rf;
5062         struct timespec t;
5063         struct rq *rq;
5064         int retval;
5065
5066         if (pid < 0)
5067                 return -EINVAL;
5068
5069         retval = -ESRCH;
5070         rcu_read_lock();
5071         p = find_process_by_pid(pid);
5072         if (!p)
5073                 goto out_unlock;
5074
5075         retval = security_task_getscheduler(p);
5076         if (retval)
5077                 goto out_unlock;
5078
5079         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5080         time_slice = 0;
5081         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5082                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5083         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5084
5085         rcu_read_unlock();
5086         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5087         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5088         return retval;
5089
5090 out_unlock:
5091         rcu_read_unlock();
5092         return retval;
5093 }
5094
5095 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5096
5097 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5098 {
5099         unsigned long free = 0;
5100         int ppid;
5101         unsigned long state = p->state;
5102
5103         if (state)
5104                 state = __ffs(state) + 1;
5105         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5106                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5107 #if BITS_PER_LONG == 32
5108         if (state == TASK_RUNNING)
5109                 printk(KERN_CONT " running  ");
5110         else
5111                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5112 #else
5113         if (state == TASK_RUNNING)
5114                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5115         else
5116                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5117 #endif
5118 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5119         free = stack_not_used(p);
5120 #endif
5121         ppid = 0;
5122         rcu_read_lock();
5123         if (pid_alive(p))
5124                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5125         rcu_read_unlock();
5126         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5127                 task_pid_nr(p), ppid,
5128                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5129
5130         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5131         show_stack(p, NULL);
5132 }
5133
5134 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5135 {
5136         struct task_struct *g, *p;
5137
5138 #if BITS_PER_LONG == 32
5139         printk(KERN_INFO
5140                 "  task                PC stack   pid father\n");
5141 #else
5142         printk(KERN_INFO
5143                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5144 #endif
5145         rcu_read_lock();
5146         for_each_process_thread(g, p) {
5147                 /*
5148                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5149                  * console might take a lot of time:
5150                  */
5151                 touch_nmi_watchdog();
5152                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5153                         sched_show_task(p);
5154         }
5155
5156         touch_all_softlockup_watchdogs();
5157
5158 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5159         if (!state_filter)
5160                 sysrq_sched_debug_show();
5161 #endif
5162         rcu_read_unlock();
5163         /*
5164          * Only show locks if all tasks are dumped:
5165          */
5166         if (!state_filter)
5167                 debug_show_all_locks();
5168 }
5169
5170 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5171 {
5172         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5173 }
5174
5175 /**
5176  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5177  * @idle: task in question
5178  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5179  *
5180  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5181  * flag, to make booting more robust.
5182  */
5183 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5184 {
5185         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5186         unsigned long flags;
5187
5188         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5189         raw_spin_lock(&rq->lock);
5190
5191         __sched_fork(0, idle);
5192         idle->state = TASK_RUNNING;
5193         idle->se.exec_start = sched_clock();
5194
5195         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5196
5197 #ifdef CONFIG_SMP
5198         /*
5199          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5200          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5201          *
5202          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5203          */
5204         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5205 #endif
5206         /*
5207          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5208          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5209          * lockdep check in task_group() will fail.
5210          *
5211          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5212          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5213          *
5214          * Silence PROVE_RCU
5215          */
5216         rcu_read_lock();
5217         __set_task_cpu(idle, cpu);
5218         rcu_read_unlock();
5219
5220         rq->curr = rq->idle = idle;
5221         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5222 #ifdef CONFIG_SMP
5223         idle->on_cpu = 1;
5224 #endif
5225         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5226         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5227
5228         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5229         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5230
5231         /*
5232          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5233          */
5234         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5235         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5236         vtime_init_idle(idle, cpu);
5237 #ifdef CONFIG_SMP
5238         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5239 #endif
5240 }
5241
5242 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5243                               const struct cpumask *trial)
5244 {
5245         int ret = 1, trial_cpus;
5246         struct dl_bw *cur_dl_b;
5247         unsigned long flags;
5248
5249         if (!cpumask_weight(cur))
5250                 return ret;
5251
5252         rcu_read_lock_sched();
5253         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5254         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5255
5256         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5257         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5258             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5259                 ret = 0;
5260         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5261         rcu_read_unlock_sched();
5262
5263         return ret;
5264 }
5265
5266 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5267                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5268 {
5269         int ret = 0;
5270
5271         /*
5272          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5273          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5274          * affinity and isolating such threads by their set of
5275          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5276          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5277          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5278          * before cpus_allowed may be changed.
5279          */
5280         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5281                 ret = -EINVAL;
5282                 goto out;
5283         }
5284
5285 #ifdef CONFIG_SMP
5286         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5287                                               cs_cpus_allowed)) {
5288                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5289                                                         cs_cpus_allowed);
5290                 struct dl_bw *dl_b;
5291                 bool overflow;
5292                 int cpus;
5293                 unsigned long flags;
5294
5295                 rcu_read_lock_sched();
5296                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5297                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5298                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5299                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5300                 if (overflow)
5301                         ret = -EBUSY;
5302                 else {
5303                         /*
5304                          * We reserve space for this task in the destination
5305                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5306                          * We will free resources in the source root_domain
5307                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5308                          */
5309                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5310                 }
5311                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5312                 rcu_read_unlock_sched();
5313
5314         }
5315 #endif
5316 out:
5317         return ret;
5318 }
5319
5320 #ifdef CONFIG_SMP
5321
5322 static bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5323
5324 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5325 /* Migrate current task p to target_cpu */
5326 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5327 {
5328         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5329         int curr_cpu = task_cpu(p);
5330
5331         if (curr_cpu == target_cpu)
5332                 return 0;
5333
5334         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5335                 return -EINVAL;
5336
5337         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5338
5339         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5340         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5341 }
5342
5343 /*
5344  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5345  * tasks on the runqueues
5346  */
5347 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5348 {
5349         bool queued, running;
5350         struct rq_flags rf;
5351         struct rq *rq;
5352
5353         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5354         queued = task_on_rq_queued(p);
5355         running = task_current(rq, p);
5356
5357         if (queued)
5358                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5359         if (running)
5360                 put_prev_task(rq, p);
5361
5362         p->numa_preferred_nid = nid;
5363
5364         if (running)
5365                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5366         if (queued)
5367                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5368         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5369 }
5370 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5371
5372 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5373 /*
5374  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5375  * offline.
5376  */
5377 void idle_task_exit(void)
5378 {
5379         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5380
5381         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5382
5383         if (mm != &init_mm) {
5384                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5385                 finish_arch_post_lock_switch();
5386         }
5387         mmdrop(mm);
5388 }
5389
5390 /*
5391  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5392  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5393  * nr_active count is stable.
5394  *
5395  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5396  */
5397 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5398 {
5399         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5400         if (delta)
5401                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5402 }
5403
5404 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5405 {
5406 }
5407
5408 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5409         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5410 };
5411
5412 static struct task_struct fake_task = {
5413         /*
5414          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5415          */
5416         .prio = MAX_PRIO + 1,
5417         .sched_class = &fake_sched_class,
5418 };
5419
5420 /*
5421  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5422  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5423  *
5424  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5425  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5426  * because of lock validation efforts.
5427  */
5428 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5429 {
5430         struct rq *rq = dead_rq;
5431         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5432         struct pin_cookie cookie;
5433         int dest_cpu;
5434
5435         /*
5436          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5437          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5438          *
5439          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5440          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5441          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5442          * done here.
5443          */
5444         rq->stop = NULL;
5445
5446         /*
5447          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5448          * class method both need to have an up-to-date
5449          * value of rq->clock[_task]
5450          */
5451         update_rq_clock(rq);
5452
5453         for (;;) {
5454                 /*
5455                  * There's this thread running, bail when that's the only
5456                  * remaining thread.
5457                  */
5458                 if (rq->nr_running == 1)
5459                         break;
5460
5461                 /*
5462                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5463                  */
5464                 cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5465                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, cookie);
5466                 BUG_ON(!next);
5467                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5468
5469                 /*
5470                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5471                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5472                  * stabilizes the mask.
5473                  *
5474                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5475                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5476                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5477                  */
5478                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
5479                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5480                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5481                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5482
5483                 /*
5484                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5485                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5486                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5487                  */
5488                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5489                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5490                         continue;
5491                 }
5492
5493                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5494                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5495
5496                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5497                 if (rq != dead_rq) {
5498                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5499                         rq = dead_rq;
5500                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5501                 }
5502                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5503         }
5504
5505         rq->stop = stop;
5506 }
5507 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5508
5509 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5510 {
5511         if (!rq->online) {
5512                 const struct sched_class *class;
5513
5514                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5515                 rq->online = 1;
5516
5517                 for_each_class(class) {
5518                         if (class->rq_online)
5519                                 class->rq_online(rq);
5520                 }
5521         }
5522 }
5523
5524 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5525 {
5526         if (rq->online) {
5527                 const struct sched_class *class;
5528
5529                 for_each_class(class) {
5530                         if (class->rq_offline)
5531                                 class->rq_offline(rq);
5532                 }
5533
5534                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5535                 rq->online = 0;
5536         }
5537 }
5538
5539 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5540 {
5541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5542
5543         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5544 }
5545
5546 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5547
5548 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5549
5550 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5551
5552 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5553 {
5554         sched_debug_enabled = 1;
5555
5556         return 0;
5557 }
5558 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5559
5560 static inline bool sched_debug(void)
5561 {
5562         return sched_debug_enabled;
5563 }
5564
5565 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5566                                   struct cpumask *groupmask)
5567 {
5568         struct sched_group *group = sd->groups;
5569
5570         cpumask_clear(groupmask);
5571
5572         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5573
5574         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5575                 printk("does not load-balance\n");
5576                 if (sd->parent)
5577                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5578                                         " has parent");
5579                 return -1;
5580         }
5581
5582         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5583                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5584
5585         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5586                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5587                                 "CPU%d\n", cpu);
5588         }
5589         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5590                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5591                                 " CPU%d\n", cpu);
5592         }
5593
5594         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5595         do {
5596                 if (!group) {
5597                         printk("\n");
5598                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5599                         break;
5600                 }
5601
5602                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5603                         printk(KERN_CONT "\n");
5604                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5605                         break;
5606                 }
5607
5608                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5609                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5610                         printk(KERN_CONT "\n");
5611                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5612                         break;
5613                 }
5614
5615                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5616
5617                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5618                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5619                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5620                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5621                                 group->sgc->capacity);
5622                 }
5623
5624                 group = group->next;
5625         } while (group != sd->groups);
5626         printk(KERN_CONT "\n");
5627
5628         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5629                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5630
5631         if (sd->parent &&
5632             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5633                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5634                         "of domain->span\n");
5635         return 0;
5636 }
5637
5638 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5639 {
5640         int level = 0;
5641
5642         if (!sched_debug_enabled)
5643                 return;
5644
5645         if (!sd) {
5646                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5647                 return;
5648         }
5649
5650         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5651
5652         for (;;) {
5653                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5654                         break;
5655                 level++;
5656                 sd = sd->parent;
5657                 if (!sd)
5658                         break;
5659         }
5660 }
5661 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5662 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5663 static inline bool sched_debug(void)
5664 {
5665         return false;
5666 }
5667 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5668
5669 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5670 {
5671         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5672                 return 1;
5673
5674         /* Following flags need at least 2 groups */
5675         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5676                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5677                          SD_BALANCE_FORK |
5678                          SD_BALANCE_EXEC |
5679                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5680                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5681                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5682                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5683                         return 0;
5684         }
5685
5686         /* Following flags don't use groups */
5687         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5688                 return 0;
5689
5690         return 1;
5691 }
5692
5693 static int
5694 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5695 {
5696         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5697
5698         if (sd_degenerate(parent))
5699                 return 1;
5700
5701         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5702                 return 0;
5703
5704         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5705         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5706                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5707                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5708                                 SD_BALANCE_FORK |
5709                                 SD_BALANCE_EXEC |
5710                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5711                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5712                                 SD_PREFER_SIBLING |
5713                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5714                 if (nr_node_ids == 1)
5715                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5716         }
5717         if (~cflags & pflags)
5718                 return 0;
5719
5720         return 1;
5721 }
5722
5723 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5724 {
5725         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5726
5727         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5728         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5729         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5730         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5731         free_cpumask_var(rd->online);
5732         free_cpumask_var(rd->span);
5733         kfree(rd);
5734 }
5735
5736 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5737 {
5738         struct root_domain *old_rd = NULL;
5739         unsigned long flags;
5740
5741         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5742
5743         if (rq->rd) {
5744                 old_rd = rq->rd;
5745
5746                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5747                         set_rq_offline(rq);
5748
5749                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5750
5751                 /*
5752                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5753                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5754                  * in this function:
5755                  */
5756                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5757                         old_rd = NULL;
5758         }
5759
5760         atomic_inc(&rd->refcount);
5761         rq->rd = rd;
5762
5763         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5764         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5765                 set_rq_online(rq);
5766
5767         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5768
5769         if (old_rd)
5770                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5771 }
5772
5773 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5774 {
5775         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5776
5777         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5778                 goto out;
5779         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5780                 goto free_span;
5781         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5782                 goto free_online;
5783         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5784                 goto free_dlo_mask;
5785
5786         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5787         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5788                 goto free_dlo_mask;
5789
5790         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5791                 goto free_rto_mask;
5792         return 0;
5793
5794 free_rto_mask:
5795         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5796 free_dlo_mask:
5797         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5798 free_online:
5799         free_cpumask_var(rd->online);
5800 free_span:
5801         free_cpumask_var(rd->span);
5802 out:
5803         return -ENOMEM;
5804 }
5805
5806 /*
5807  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5808  * members (mimicking the global state we have today).
5809  */
5810 struct root_domain def_root_domain;
5811
5812 static void init_defrootdomain(void)
5813 {
5814         init_rootdomain(&def_root_domain);
5815
5816         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5817 }
5818
5819 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5820 {
5821         struct root_domain *rd;
5822
5823         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5824         if (!rd)
5825                 return NULL;
5826
5827         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5828                 kfree(rd);
5829                 return NULL;
5830         }
5831
5832         return rd;
5833 }
5834
5835 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5836 {
5837         struct sched_group *tmp, *first;
5838
5839         if (!sg)
5840                 return;
5841
5842         first = sg;
5843         do {
5844                 tmp = sg->next;
5845
5846                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5847                         kfree(sg->sgc);
5848
5849                 kfree(sg);
5850                 sg = tmp;
5851         } while (sg != first);
5852 }
5853
5854 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5855 {
5856         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5857
5858         /*
5859          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5860          * nuke them all.
5861          */
5862         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5863                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5864         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5865                 kfree(sd->groups->sgc);
5866                 kfree(sd->groups);
5867         }
5868         kfree(sd);
5869 }
5870
5871 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5872 {
5873         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5874 }
5875
5876 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5877 {
5878         for (; sd; sd = sd->parent)
5879                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5880 }
5881
5882 /*
5883  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5884  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5885  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5886  *
5887  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5888  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5889  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5890  */
5891 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5892 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5893 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5894 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5895 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5896 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5897
5898 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5899 {
5900         struct sched_domain *sd;
5901         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5902         int id = cpu;
5903         int size = 1;
5904
5905         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5906         if (sd) {
5907                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5908                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5909                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5910         }
5911         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5912
5913         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5914         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5915         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5916
5917         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5918         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5919
5920         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5921         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5922 }
5923
5924 /*
5925  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5926  * hold the hotplug lock.
5927  */
5928 static void
5929 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5930 {
5931         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5932         struct sched_domain *tmp;
5933
5934         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5935         for (tmp = sd; tmp; ) {
5936                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5937                 if (!parent)
5938                         break;
5939
5940                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5941                         tmp->parent = parent->parent;
5942                         if (parent->parent)
5943                                 parent->parent->child = tmp;
5944                         /*
5945                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5946                          * degenerate parent; the spans match for this
5947                          * so the property transfers.
5948                          */
5949                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5950                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5951                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5952                 } else
5953                         tmp = tmp->parent;
5954         }
5955
5956         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5957                 tmp = sd;
5958                 sd = sd->parent;
5959                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5960                 if (sd)
5961                         sd->child = NULL;
5962         }
5963
5964         sched_domain_debug(sd, cpu);
5965
5966         rq_attach_root(rq, rd);
5967         tmp = rq->sd;
5968         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5969         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5970
5971         update_top_cache_domain(cpu);
5972 }
5973
5974 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5975 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5976 {
5977         int ret;
5978
5979         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5980         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5981         if (ret) {
5982                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
5983                 return 0;
5984         }
5985         return 1;
5986 }
5987 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5988
5989 struct s_data {
5990         struct sched_domain ** __percpu sd;
5991         struct root_domain      *rd;
5992 };
5993
5994 enum s_alloc {
5995         sa_rootdomain,
5996         sa_sd,
5997         sa_sd_storage,
5998         sa_none,
5999 };
6000
6001 /*
6002  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6003  * domain traversal.
6004  *
6005  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6006  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6007  * range.
6008  *
6009  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6010  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6011  * cpu they're built on, so check that.
6012  *
6013  */
6014 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6015 {
6016         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6017         struct sd_data *sdd = sd->private;
6018         struct sched_domain *sibling;
6019         int i;
6020
6021         for_each_cpu(i, span) {
6022                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6023                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6024                         continue;
6025
6026                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6027         }
6028 }
6029
6030 /*
6031  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6032  * of this group that's also in the iteration mask.
6033  */
6034 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6035 {
6036         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6037 }
6038
6039 static int
6040 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6041 {
6042         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6043         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6044         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6045         struct sd_data *sdd = sd->private;
6046         struct sched_domain *sibling;
6047         int i;
6048
6049         cpumask_clear(covered);
6050
6051         for_each_cpu(i, span) {
6052                 struct cpumask *sg_span;
6053
6054                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6055                         continue;
6056
6057                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6058
6059                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6060                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6061                         continue;
6062
6063                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6064                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6065
6066                 if (!sg)
6067                         goto fail;
6068
6069                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6070                 if (sibling->child)
6071                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6072                 else
6073                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6074
6075                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6076
6077                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6078                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6079                         build_group_mask(sd, sg);
6080
6081                 /*
6082                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6083                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6084                  * die on a /0 trap.
6085                  */
6086                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6087
6088                 /*
6089                  * Make sure the first group of this domain contains the
6090                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6091                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6092                  */
6093                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6094                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6095                         groups = sg;
6096
6097                 if (!first)
6098                         first = sg;
6099                 if (last)
6100                         last->next = sg;
6101                 last = sg;
6102                 last->next = first;
6103         }
6104         sd->groups = groups;
6105
6106         return 0;
6107
6108 fail:
6109         free_sched_groups(first, 0);
6110
6111         return -ENOMEM;
6112 }
6113
6114 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6115 {
6116         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6117         struct sched_domain *child = sd->child;
6118
6119         if (child)
6120                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6121
6122         if (sg) {
6123                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6124                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6125                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6126         }
6127
6128         return cpu;
6129 }
6130
6131 /*
6132  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6133  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6134  * and ->cpu_capacity to 0.
6135  *
6136  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6137  */
6138 static int
6139 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6140 {
6141         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6142         struct sd_data *sdd = sd->private;
6143         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6144         struct cpumask *covered;
6145         int i;
6146
6147         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6148         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6149
6150         if (cpu != cpumask_first(span))
6151                 return 0;
6152
6153         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6154         covered = sched_domains_tmpmask;
6155
6156         cpumask_clear(covered);
6157
6158         for_each_cpu(i, span) {
6159                 struct sched_group *sg;
6160                 int group, j;
6161
6162                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6163                         continue;
6164
6165                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6166                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6167
6168                 for_each_cpu(j, span) {
6169                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6170                                 continue;
6171
6172                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6173                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6174                 }
6175
6176                 if (!first)
6177                         first = sg;
6178                 if (last)
6179                         last->next = sg;
6180                 last = sg;
6181         }
6182         last->next = first;
6183
6184         return 0;
6185 }
6186
6187 /*
6188  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6189  *
6190  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6191  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6192  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6193  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6194  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6195  * group having less cpu_capacity.
6196  */
6197 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6198 {
6199         struct sched_group *sg = sd->groups;
6200
6201         WARN_ON(!sg);
6202
6203         do {
6204                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6205                 sg = sg->next;
6206         } while (sg != sd->groups);
6207
6208         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6209                 return;
6210
6211         update_group_capacity(sd, cpu);
6212         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6213 }
6214
6215 /*
6216  * Initializers for schedule domains
6217  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6218  */
6219
6220 static int default_relax_domain_level = -1;
6221 int sched_domain_level_max;
6222
6223 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6224 {
6225         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6226                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6227
6228         return 1;
6229 }
6230 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6231
6232 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6233                                  struct sched_domain_attr *attr)
6234 {
6235         int request;
6236
6237         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6238                 if (default_relax_domain_level < 0)
6239                         return;
6240                 else
6241                         request = default_relax_domain_level;
6242         } else
6243                 request = attr->relax_domain_level;
6244         if (request < sd->level) {
6245                 /* turn off idle balance on this domain */
6246                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6247         } else {
6248                 /* turn on idle balance on this domain */
6249                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6250         }
6251 }
6252
6253 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6254 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6255
6256 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6257                                  const struct cpumask *cpu_map)
6258 {
6259         switch (what) {
6260         case sa_rootdomain:
6261                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6262                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6263         case sa_sd:
6264                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6265         case sa_sd_storage:
6266                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6267         case sa_none:
6268                 break;
6269         }
6270 }
6271
6272 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6273                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6274 {
6275         memset(d, 0, sizeof(*d));
6276
6277         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6278                 return sa_sd_storage;
6279         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6280         if (!d->sd)
6281                 return sa_sd_storage;
6282         d->rd = alloc_rootdomain();
6283         if (!d->rd)
6284                 return sa_sd;
6285         return sa_rootdomain;
6286 }
6287
6288 /*
6289  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6290  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6291  * will not free the data we're using.
6292  */
6293 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6294 {
6295         struct sd_data *sdd = sd->private;
6296
6297         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6298         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6299
6300         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6301                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6302
6303         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6304                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6305 }
6306
6307 #ifdef CONFIG_NUMA
6308 static int sched_domains_numa_levels;
6309 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6310 static int *sched_domains_numa_distance;
6311 int sched_max_numa_distance;
6312 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6313 static int sched_domains_curr_level;
6314 #endif
6315
6316 /*
6317  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6318  *
6319  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6320  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6321  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6322  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6323  *
6324  * Odd one out:
6325  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6326  */
6327 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6328         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6329          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6330          SD_NUMA |                      \
6331          SD_ASYM_PACKING |              \
6332          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6333
6334 static struct sched_domain *
6335 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6336 {
6337         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6338         int sd_weight, sd_flags = 0;
6339
6340 #ifdef CONFIG_NUMA
6341         /*
6342          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6343          */
6344         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6345 #endif
6346
6347         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6348
6349         if (tl->sd_flags)
6350                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6351         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6352                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6353                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6354
6355         *sd = (struct sched_domain){
6356                 .min_interval           = sd_weight,
6357                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6358                 .busy_factor            = 32,
6359                 .imbalance_pct          = 125,
6360
6361                 .cache_nice_tries       = 0,
6362                 .busy_idx               = 0,
6363                 .idle_idx               = 0,
6364                 .newidle_idx            = 0,
6365                 .wake_idx               = 0,
6366                 .forkexec_idx           = 0,
6367
6368                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6369                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6370                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6371                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6372                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6373                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6374                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6375                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6376                                         | 0*SD_SERIALIZE
6377                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6378                                         | 0*SD_NUMA
6379                                         | sd_flags
6380                                         ,
6381
6382                 .last_balance           = jiffies,
6383                 .balance_interval       = sd_weight,
6384                 .smt_gain               = 0,
6385                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6386                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6387 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6388                 .name                   = tl->name,
6389 #endif
6390         };
6391
6392         /*
6393          * Convert topological properties into behaviour.
6394          */
6395
6396         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6397                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6398                 sd->imbalance_pct = 110;
6399                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6400
6401         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6402                 sd->imbalance_pct = 117;
6403                 sd->cache_nice_tries = 1;
6404                 sd->busy_idx = 2;
6405
6406 #ifdef CONFIG_NUMA
6407         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6408                 sd->cache_nice_tries = 2;
6409                 sd->busy_idx = 3;
6410                 sd->idle_idx = 2;
6411
6412                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6413                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6414                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6415                                        SD_BALANCE_FORK |
6416                                        SD_WAKE_AFFINE);
6417                 }
6418
6419 #endif
6420         } else {
6421                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6422                 sd->cache_nice_tries = 1;
6423                 sd->busy_idx = 2;
6424                 sd->idle_idx = 1;
6425         }
6426
6427         sd->private = &tl->data;
6428
6429         return sd;
6430 }
6431
6432 /*
6433  * Topology list, bottom-up.
6434  */
6435 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6436 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6437         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6438 #endif
6439 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6440         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6441 #endif
6442         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6443         { NULL, },
6444 };
6445
6446 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6447         default_topology;
6448
6449 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6450         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6451
6452 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6453 {
6454         sched_domain_topology = tl;
6455 }
6456
6457 #ifdef CONFIG_NUMA
6458
6459 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6460 {
6461         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6462 }
6463
6464 static void sched_numa_warn(const char *str)
6465 {
6466         static int done = false;
6467         int i,j;
6468
6469         if (done)
6470                 return;
6471
6472         done = true;
6473
6474         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6475
6476         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6477                 printk(KERN_WARNING "  ");
6478                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6479                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6480                 printk(KERN_CONT "\n");
6481         }
6482         printk(KERN_WARNING "\n");
6483 }
6484
6485 bool find_numa_distance(int distance)
6486 {
6487         int i;
6488
6489         if (distance == node_distance(0, 0))
6490                 return true;
6491
6492         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6493                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6494                         return true;
6495         }
6496
6497         return false;
6498 }
6499
6500 /*
6501  * A system can have three types of NUMA topology:
6502  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6503  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6504  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6505  *
6506  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6507  * topology lies in whether communication between not directly
6508  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6509  * could run), or through backplane controllers. This affects
6510  * placement of programs.
6511  *
6512  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6513  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6514  *   is directly connected.
6515  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6516  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6517  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6518  */
6519 static void init_numa_topology_type(void)
6520 {
6521         int a, b, c, n;
6522
6523         n = sched_max_numa_distance;
6524
6525         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6526                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6527                 return;
6528         }
6529
6530         for_each_online_node(a) {
6531                 for_each_online_node(b) {
6532                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6533                         if (node_distance(a, b) < n)
6534                                 continue;
6535
6536                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6537                         for_each_online_node(c) {
6538                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6539                                     node_distance(b, c) < n) {
6540                                         sched_numa_topology_type =
6541                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6542                                         return;
6543                                 }
6544                         }
6545
6546                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6547                         return;
6548                 }
6549         }
6550 }
6551
6552 static void sched_init_numa(void)
6553 {
6554         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6555         struct sched_domain_topology_level *tl;
6556         int level = 0;
6557         int i, j, k;
6558
6559         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6560         if (!sched_domains_numa_distance)
6561                 return;
6562
6563         /*
6564          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6565          * unique distances in the node_distance() table.
6566          *
6567          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6568          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6569          */
6570         next_distance = curr_distance;
6571         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6572                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6573                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6574                                 int distance = node_distance(i, k);
6575
6576                                 if (distance > curr_distance &&
6577                                     (distance < next_distance ||
6578                                      next_distance == curr_distance))
6579                                         next_distance = distance;
6580
6581                                 /*
6582                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6583                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6584                                  * equally connected to A.
6585                                  */
6586                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6587                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6588
6589                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6590                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6591                         }
6592                         if (next_distance != curr_distance) {
6593                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6594                                 sched_domains_numa_levels = level;
6595                                 curr_distance = next_distance;
6596                         } else break;
6597                 }
6598
6599                 /*
6600                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6601                  */
6602                 if (!sched_debug())
6603                         break;
6604         }
6605
6606         if (!level)
6607                 return;
6608
6609         /*
6610          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6611          * identity distance node_distance(i,i).
6612          *
6613          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6614          * numbers.
6615          */
6616
6617         /*
6618          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6619          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6620          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6621          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6622          * in other functions.
6623          *
6624          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6625          */
6626         sched_domains_numa_levels = 0;
6627
6628         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6629         if (!sched_domains_numa_masks)
6630                 return;
6631
6632         /*
6633          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6634          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6635          */
6636         for (i = 0; i < level; i++) {
6637                 sched_domains_numa_masks[i] =
6638                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6639                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6640                         return;
6641
6642                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6643                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6644                         if (!mask)
6645                                 return;
6646
6647                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6648
6649                         for_each_node(k) {
6650                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6651                                         continue;
6652
6653                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6654                         }
6655                 }
6656         }
6657
6658         /* Compute default topology size */
6659         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6660
6661         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6662                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6663         if (!tl)
6664                 return;
6665
6666         /*
6667          * Copy the default topology bits..
6668          */
6669         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6670                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6671
6672         /*
6673          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6674          */
6675         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6676                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6677                         .mask = sd_numa_mask,
6678                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6679                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6680                         .numa_level = j,
6681                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6682                 };
6683         }
6684
6685         sched_domain_topology = tl;
6686
6687         sched_domains_numa_levels = level;
6688         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6689
6690         init_numa_topology_type();
6691 }
6692
6693 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu)
6694 {
6695         int node = cpu_to_node(cpu);
6696         int i, j;
6697
6698         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6699                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6700                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6701                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6702                 }
6703         }
6704 }
6705
6706 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu)
6707 {
6708         int i, j;
6709
6710         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6711                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6712                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6713         }
6714 }
6715
6716 #else
6717 static inline void sched_init_numa(void) { }
6718 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
6719 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
6720 #endif /* CONFIG_NUMA */
6721
6722 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6723 {
6724         struct sched_domain_topology_level *tl;
6725         int j;
6726
6727         for_each_sd_topology(tl) {
6728                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6729
6730                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6731                 if (!sdd->sd)
6732                         return -ENOMEM;
6733
6734                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6735                 if (!sdd->sg)
6736                         return -ENOMEM;
6737
6738                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6739                 if (!sdd->sgc)
6740                         return -ENOMEM;
6741
6742                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6743                         struct sched_domain *sd;
6744                         struct sched_group *sg;
6745                         struct sched_group_capacity *sgc;
6746
6747                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6748                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6749                         if (!sd)
6750                                 return -ENOMEM;
6751
6752                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6753
6754                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6755                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6756                         if (!sg)
6757                                 return -ENOMEM;
6758
6759                         sg->next = sg;
6760
6761                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6762
6763                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6764                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6765                         if (!sgc)
6766                                 return -ENOMEM;
6767
6768                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6769                 }
6770         }
6771
6772         return 0;
6773 }
6774
6775 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6776 {
6777         struct sched_domain_topology_level *tl;
6778         int j;
6779
6780         for_each_sd_topology(tl) {
6781                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6782
6783                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6784                         struct sched_domain *sd;
6785
6786                         if (sdd->sd) {
6787                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6788                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6789                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6790                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6791                         }
6792
6793                         if (sdd->sg)
6794                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6795                         if (sdd->sgc)
6796                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6797                 }
6798                 free_percpu(sdd->sd);
6799                 sdd->sd = NULL;
6800                 free_percpu(sdd->sg);
6801                 sdd->sg = NULL;
6802                 free_percpu(sdd->sgc);
6803                 sdd->sgc = NULL;
6804         }
6805 }
6806
6807 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6808                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6809                 struct sched_domain *child, int cpu)
6810 {
6811         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6812         if (!sd)
6813                 return child;
6814
6815         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6816         if (child) {
6817                 sd->level = child->level + 1;
6818                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6819                 child->parent = sd;
6820                 sd->child = child;
6821
6822                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6823                                     sched_domain_span(sd))) {
6824                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6825 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6826                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6827                                         child->name, sd->name);
6828 #endif
6829                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6830                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6831                                    sched_domain_span(sd),
6832                                    sched_domain_span(child));
6833                 }
6834
6835         }
6836         set_domain_attribute(sd, attr);
6837
6838         return sd;
6839 }
6840
6841 /*
6842  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6843  * to the individual cpus
6844  */
6845 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6846                                struct sched_domain_attr *attr)
6847 {
6848         enum s_alloc alloc_state;
6849         struct sched_domain *sd;
6850         struct s_data d;
6851         int i, ret = -ENOMEM;
6852
6853         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6854         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6855                 goto error;
6856
6857         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6858         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6859                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6860
6861                 sd = NULL;
6862                 for_each_sd_topology(tl) {
6863                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6864                         if (tl == sched_domain_topology)
6865                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6866                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6867                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6868                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6869                                 break;
6870                 }
6871         }
6872
6873         /* Build the groups for the domains */
6874         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6875                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6876                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6877                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6878                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6879                                         goto error;
6880                         } else {
6881                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6882                                         goto error;
6883                         }
6884                 }
6885         }
6886
6887         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6888         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6889                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6890                         continue;
6891
6892                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6893                         claim_allocations(i, sd);
6894                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6895                 }
6896         }
6897
6898         /* Attach the domains */
6899         rcu_read_lock();
6900         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6901                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6902                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6903         }
6904         rcu_read_unlock();
6905
6906         ret = 0;
6907 error:
6908         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6909         return ret;
6910 }
6911
6912 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6913 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6914 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6915                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6916
6917 /*
6918  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6919  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6920  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6921  */
6922 static cpumask_var_t fallback_doms;
6923
6924 /*
6925  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6926  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6927  * or 0 if it stayed the same.
6928  */
6929 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6930 {
6931         return 0;
6932 }
6933
6934 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6935 {
6936         int i;
6937         cpumask_var_t *doms;
6938
6939         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6940         if (!doms)
6941                 return NULL;
6942         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6943                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6944                         free_sched_domains(doms, i);
6945                         return NULL;
6946                 }
6947         }
6948         return doms;
6949 }
6950
6951 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6952 {
6953         unsigned int i;
6954         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6955                 free_cpumask_var(doms[i]);
6956         kfree(doms);
6957 }
6958
6959 /*
6960  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6961  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6962  * exclude other special cases in the future.
6963  */
6964 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6965 {
6966         int err;
6967
6968         arch_update_cpu_topology();
6969         ndoms_cur = 1;
6970         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6971         if (!doms_cur)
6972                 doms_cur = &fallback_doms;
6973         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6974         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6975         register_sched_domain_sysctl();
6976
6977         return err;
6978 }
6979
6980 /*
6981  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6982  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6983  */
6984 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6985 {
6986         int i;
6987
6988         rcu_read_lock();
6989         for_each_cpu(i, cpu_map)
6990                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6991         rcu_read_unlock();
6992 }
6993
6994 /* handle null as "default" */
6995 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6996                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6997 {
6998         struct sched_domain_attr tmp;
6999
7000         /* fast path */
7001         if (!new && !cur)
7002                 return 1;
7003
7004         tmp = SD_ATTR_INIT;
7005         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7006                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7007                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7008 }
7009
7010 /*
7011  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7012  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7013  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7014  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7015  *
7016  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7017  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7018  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7019  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7020  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7021  * it as it is.
7022  *
7023  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7024  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7025  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7026  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7027  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7028  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7029  *
7030  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7031  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7032  * and it will not create the default domain.
7033  *
7034  * Call with hotplug lock held
7035  */
7036 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7037                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7038 {
7039         int i, j, n;
7040         int new_topology;
7041
7042         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7043
7044         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7045         unregister_sched_domain_sysctl();
7046
7047         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7048         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7049
7050         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7051
7052         /* Destroy deleted domains */
7053         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7054                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7055                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7056                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7057                                 goto match1;
7058                 }
7059                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7060                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7061 match1:
7062                 ;
7063         }
7064
7065         n = ndoms_cur;
7066         if (doms_new == NULL) {
7067                 n = 0;
7068                 doms_new = &fallback_doms;
7069                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7070                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7071         }
7072
7073         /* Build new domains */
7074         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7075                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7076                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7077                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7078                                 goto match2;
7079                 }
7080                 /* no match - add a new doms_new */
7081                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7082 match2:
7083                 ;
7084         }
7085
7086         /* Remember the new sched domains */
7087         if (doms_cur != &fallback_doms)
7088                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7089         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7090         doms_cur = doms_new;
7091         dattr_cur = dattr_new;
7092         ndoms_cur = ndoms_new;
7093
7094         register_sched_domain_sysctl();
7095
7096         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7097 }
7098
7099 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7100
7101 /*
7102  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7103  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7104  * around partition_sched_domains().
7105  *
7106  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7107  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7108  */
7109 static void cpuset_cpu_active(void)
7110 {
7111         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7112                 /*
7113                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7114                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7115                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7116                  * domain, ignoring cpusets.
7117                  */
7118                 num_cpus_frozen--;
7119                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7120                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7121                         return;
7122                 }
7123                 /*
7124                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7125                  * restore the original sched domains by considering the
7126                  * cpuset configurations.
7127                  */
7128         }
7129         cpuset_update_active_cpus(true);
7130 }
7131
7132 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7133 {
7134         unsigned long flags;
7135         struct dl_bw *dl_b;
7136         bool overflow;
7137         int cpus;
7138
7139         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7140                 rcu_read_lock_sched();
7141                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7142
7143                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7144                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7145                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7146                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7147
7148                 rcu_read_unlock_sched();
7149
7150                 if (overflow)
7151                         return -EBUSY;
7152                 cpuset_update_active_cpus(false);
7153         } else {
7154                 num_cpus_frozen++;
7155                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7156         }
7157         return 0;
7158 }
7159
7160 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7161 {
7162         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7163         unsigned long flags;
7164
7165         set_cpu_active(cpu, true);
7166
7167         if (sched_smp_initialized) {
7168                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7169                 cpuset_cpu_active();
7170         }
7171
7172         /*
7173          * Put the rq online, if not already. This happens:
7174          *
7175          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7176          *    after all cpus have been brought up.
7177          *
7178          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7179          *    domains.
7180          */
7181         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7182         if (rq->rd) {
7183                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7184                 set_rq_online(rq);
7185         }
7186         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7187
7188         update_max_interval();
7189
7190         return 0;
7191 }
7192
7193 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7194 {
7195         int ret;
7196
7197         set_cpu_active(cpu, false);
7198         /*
7199          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
7200          * users of this state to go away such that all new such users will
7201          * observe it.
7202          *
7203          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
7204          * not imply sync_sched(), so wait for both.
7205          *
7206          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7207          */
7208         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
7209                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
7210         else
7211                 synchronize_rcu();
7212
7213         if (!sched_smp_initialized)
7214                 return 0;
7215
7216         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7217         if (ret) {
7218                 set_cpu_active(cpu, true);
7219                 return ret;
7220         }
7221         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7222         return 0;
7223 }
7224
7225 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7226 {
7227         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7228
7229         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7230         account_reset_rq(rq);
7231         update_max_interval();
7232 }
7233
7234 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7235 {
7236         set_cpu_rq_start_time(cpu);
7237         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7238         return 0;
7239 }
7240
7241 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7242 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
7243 {
7244         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7245         unsigned long flags;
7246
7247         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
7248         sched_ttwu_pending();
7249         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7250         if (rq->rd) {
7251                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7252                 set_rq_offline(rq);
7253         }
7254         migrate_tasks(rq);
7255         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
7256         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7257         calc_load_migrate(rq);
7258         update_max_interval();
7259         nohz_balance_exit_idle(cpu);
7260         hrtick_clear(rq);
7261         return 0;
7262 }
7263 #endif
7264
7265 void __init sched_init_smp(void)
7266 {
7267         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7268
7269         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7270         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7271
7272         sched_init_numa();
7273
7274         /*
7275          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7276          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7277          * happen.
7278          */
7279         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7280         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7281         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7282         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7283                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7284         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7285
7286         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7287         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7288                 BUG();
7289         sched_init_granularity();
7290         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7291
7292         init_sched_rt_class();
7293         init_sched_dl_class();
7294         sched_smp_initialized = true;
7295 }
7296
7297 static int __init migration_init(void)
7298 {
7299         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
7300         return 0;
7301 }
7302 early_initcall(migration_init);
7303
7304 #else
7305 void __init sched_init_smp(void)
7306 {
7307         sched_init_granularity();
7308 }
7309 #endif /* CONFIG_SMP */
7310
7311 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7312 {
7313         return in_lock_functions(addr) ||
7314                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7315                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7316 }
7317
7318 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7319 /*
7320  * Default task group.
7321  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7322  */
7323 struct task_group root_task_group;
7324 LIST_HEAD(task_groups);
7325
7326 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7327 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7328 #endif
7329
7330 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7331
7332 void __init sched_init(void)
7333 {
7334         int i, j;
7335         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7336
7337 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7338         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7339 #endif
7340 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7341         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7342 #endif
7343         if (alloc_size) {
7344                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7345
7346 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7347                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7348                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7349
7350                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7351                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7352
7353 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7354 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7355                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7356                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7357
7358                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7359                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7360
7361 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7362         }
7363 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7364         for_each_possible_cpu(i) {
7365                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7366                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7367         }
7368 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7369
7370         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7371                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7372         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7373                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7374
7375 #ifdef CONFIG_SMP
7376         init_defrootdomain();
7377 #endif
7378
7379 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7380         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7381                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7382 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7383
7384 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7385         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7386
7387         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7388         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7389         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7390         autogroup_init(&init_task);
7391 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7392
7393         for_each_possible_cpu(i) {
7394                 struct rq *rq;
7395
7396                 rq = cpu_rq(i);
7397                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7398                 rq->nr_running = 0;
7399                 rq->calc_load_active = 0;
7400                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7401                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7402                 init_rt_rq(&rq->rt);
7403                 init_dl_rq(&rq->dl);
7404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7405                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7406                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7407                 /*
7408                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7409                  *
7410                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7411                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7412                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7413                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7414                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7415                  * (se->load.weight).
7416                  *
7417                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7418                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7419                  * then A0's share of the cpu resource is:
7420                  *
7421                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7422                  *
7423                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7424                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7425                  */
7426                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7427                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7428 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7429
7430                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7431 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7432                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7433 #endif
7434
7435                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7436                         rq->cpu_load[j] = 0;
7437
7438 #ifdef CONFIG_SMP
7439                 rq->sd = NULL;
7440                 rq->rd = NULL;
7441                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7442                 rq->balance_callback = NULL;
7443                 rq->active_balance = 0;
7444                 rq->next_balance = jiffies;
7445                 rq->push_cpu = 0;
7446                 rq->cpu = i;
7447                 rq->online = 0;
7448                 rq->idle_stamp = 0;
7449                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7450                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7451
7452                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7453
7454                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7455 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7456                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7457                 rq->nohz_flags = 0;
7458 #endif
7459 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7460                 rq->last_sched_tick = 0;
7461 #endif
7462 #endif /* CONFIG_SMP */
7463                 init_rq_hrtick(rq);
7464                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7465         }
7466
7467         set_load_weight(&init_task);
7468
7469 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7470         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7471 #endif
7472
7473         /*
7474          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7475          */
7476         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7477         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7478
7479         /*
7480          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7481          */
7482         current->sched_class = &fair_sched_class;
7483
7484         /*
7485          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7486          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7487          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7488          * when this runqueue becomes "idle".
7489          */
7490         init_idle(current, smp_processor_id());
7491
7492         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7493
7494 #ifdef CONFIG_SMP
7495         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7496         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7497         if (cpu_isolated_map == NULL)
7498                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7499         idle_thread_set_boot_cpu();
7500         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
7501 #endif
7502         init_sched_fair_class();
7503
7504         init_schedstats();
7505
7506         scheduler_running = 1;
7507 }
7508
7509 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7510 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7511 {
7512         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7513
7514         return (nested == preempt_offset);
7515 }
7516
7517 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7518 {
7519         /*
7520          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7521          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7522          * otherwise we will destroy state.
7523          */
7524         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7525                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7526                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7527                         current->state,
7528                         (void *)current->task_state_change,
7529                         (void *)current->task_state_change);
7530
7531         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7532 }
7533 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7534
7535 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7536 {
7537         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7538
7539         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7540         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7541              !is_idle_task(current)) ||
7542             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7543                 return;
7544         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7545                 return;
7546         prev_jiffy = jiffies;
7547
7548         printk(KERN_ERR
7549                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7550                         file, line);
7551         printk(KERN_ERR
7552                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7553                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7554                         current->pid, current->comm);
7555
7556         if (task_stack_end_corrupted(current))
7557                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7558
7559         debug_show_held_locks(current);
7560         if (irqs_disabled())
7561                 print_irqtrace_events(current);
7562 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7563         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7564                 pr_err("Preemption disabled at:");
7565                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7566                 pr_cont("\n");
7567         }
7568 #endif
7569         dump_stack();
7570 }
7571 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7572 #endif
7573
7574 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7575 void normalize_rt_tasks(void)
7576 {
7577         struct task_struct *g, *p;
7578         struct sched_attr attr = {
7579                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7580         };
7581
7582         read_lock(&tasklist_lock);
7583         for_each_process_thread(g, p) {
7584                 /*
7585                  * Only normalize user tasks:
7586                  */
7587                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7588                         continue;
7589
7590                 p->se.exec_start                = 0;
7591 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7592                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7593                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7594                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7595 #endif
7596
7597                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7598                         /*
7599                          * Renice negative nice level userspace
7600                          * tasks back to 0:
7601                          */
7602                         if (task_nice(p) < 0)
7603                                 set_user_nice(p, 0);
7604                         continue;
7605                 }
7606
7607                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7608         }
7609         read_unlock(&tasklist_lock);
7610 }
7611
7612 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7613
7614 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7615 /*
7616  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7617  *
7618  * They can only be called when the whole system has been
7619  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7620  * activity can take place. Using them for anything else would
7621  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7622  * under any other configuration.
7623  */
7624
7625 /**
7626  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7627  * @cpu: the processor in question.
7628  *
7629  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7630  *
7631  * Return: The current task for @cpu.
7632  */
7633 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7634 {
7635         return cpu_curr(cpu);
7636 }
7637
7638 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7639
7640 #ifdef CONFIG_IA64
7641 /**
7642  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7643  * @cpu: the processor in question.
7644  * @p: the task pointer to set.
7645  *
7646  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7647  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7648  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7649  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7650  * and caller must save the original value of the current task (see
7651  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7652  * re-starting the system.
7653  *
7654  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7655  */
7656 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7657 {
7658         cpu_curr(cpu) = p;
7659 }
7660
7661 #endif
7662
7663 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7664 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7665 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7666
7667 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7668 {
7669         free_fair_sched_group(tg);
7670         free_rt_sched_group(tg);
7671         autogroup_free(tg);
7672         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7673 }
7674
7675 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7676 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7677 {
7678         struct task_group *tg;
7679
7680         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7681         if (!tg)
7682                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7683
7684         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7685                 goto err;
7686
7687         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7688                 goto err;
7689
7690         return tg;
7691
7692 err:
7693         sched_free_group(tg);
7694         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7695 }
7696
7697 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7698 {
7699         unsigned long flags;
7700
7701         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7702         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7703
7704         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7705
7706         tg->parent = parent;
7707         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7708         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7709         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7710 }
7711
7712 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7713 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7714 {
7715         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7716         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7717 }
7718
7719 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7720 {
7721         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7722         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7723 }
7724
7725 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7726 {
7727         unsigned long flags;
7728
7729         /* end participation in shares distribution */
7730         unregister_fair_sched_group(tg);
7731
7732         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7733         list_del_rcu(&tg->list);
7734         list_del_rcu(&tg->siblings);
7735         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7736 }
7737
7738 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7739  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7740  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7741  *      reflect its new group.
7742  */
7743 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7744 {
7745         struct task_group *tg;
7746         int queued, running;
7747         struct rq_flags rf;
7748         struct rq *rq;
7749
7750         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
7751
7752         running = task_current(rq, tsk);
7753         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7754
7755         if (queued)
7756                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7757         if (unlikely(running))
7758                 put_prev_task(rq, tsk);
7759
7760         /*
7761          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7762          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7763          * to prevent lockdep warnings.
7764          */
7765         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7766                           struct task_group, css);
7767         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7768         tsk->sched_task_group = tg;
7769
7770 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7771         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7772                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7773         else
7774 #endif
7775                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7776
7777         if (unlikely(running))
7778                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7779         if (queued)
7780                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7781
7782         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
7783 }
7784 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7785
7786 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7787 /*
7788  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7789  */
7790 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7791
7792 /* Must be called with tasklist_lock held */
7793 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7794 {
7795         struct task_struct *g, *p;
7796
7797         /*
7798          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7799          */
7800         if (task_group_is_autogroup(tg))
7801                 return 0;
7802
7803         for_each_process_thread(g, p) {
7804                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7805                         return 1;
7806         }
7807
7808         return 0;
7809 }
7810
7811 struct rt_schedulable_data {
7812         struct task_group *tg;
7813         u64 rt_period;
7814         u64 rt_runtime;
7815 };
7816
7817 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7818 {
7819         struct rt_schedulable_data *d = data;
7820         struct task_group *child;
7821         unsigned long total, sum = 0;
7822         u64 period, runtime;
7823
7824         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7825         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7826
7827         if (tg == d->tg) {
7828                 period = d->rt_period;
7829                 runtime = d->rt_runtime;
7830         }
7831
7832         /*
7833          * Cannot have more runtime than the period.
7834          */
7835         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7836                 return -EINVAL;
7837
7838         /*
7839          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7840          */
7841         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7842                 return -EBUSY;
7843
7844         total = to_ratio(period, runtime);
7845
7846         /*
7847          * Nobody can have more than the global setting allows.
7848          */
7849         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7850                 return -EINVAL;
7851
7852         /*
7853          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7854          */
7855         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7856                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7857                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7858
7859                 if (child == d->tg) {
7860                         period = d->rt_period;
7861                         runtime = d->rt_runtime;
7862                 }
7863
7864                 sum += to_ratio(period, runtime);
7865         }
7866
7867         if (sum > total)
7868                 return -EINVAL;
7869
7870         return 0;
7871 }
7872
7873 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7874 {
7875         int ret;
7876
7877         struct rt_schedulable_data data = {
7878                 .tg = tg,
7879                 .rt_period = period,
7880                 .rt_runtime = runtime,
7881         };
7882
7883         rcu_read_lock();
7884         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7885         rcu_read_unlock();
7886
7887         return ret;
7888 }
7889
7890 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7891                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7892 {
7893         int i, err = 0;
7894
7895         /*
7896          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7897          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7898          */
7899         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7900                 return -EINVAL;
7901
7902         /* No period doesn't make any sense. */
7903         if (rt_period == 0)
7904                 return -EINVAL;
7905
7906         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7907         read_lock(&tasklist_lock);
7908         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7909         if (err)
7910                 goto unlock;
7911
7912         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7913         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7914         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7915
7916         for_each_possible_cpu(i) {
7917                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7918
7919                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7920                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7921                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7922         }
7923         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7924 unlock:
7925         read_unlock(&tasklist_lock);
7926         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7927
7928         return err;
7929 }
7930
7931 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7932 {
7933         u64 rt_runtime, rt_period;
7934
7935         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7936         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7937         if (rt_runtime_us < 0)
7938                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7939
7940         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7941 }
7942
7943 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7944 {
7945         u64 rt_runtime_us;
7946
7947         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7948                 return -1;
7949
7950         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7951         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7952         return rt_runtime_us;
7953 }
7954
7955 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7956 {
7957         u64 rt_runtime, rt_period;
7958
7959         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7960         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7961
7962         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7963 }
7964
7965 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7966 {
7967         u64 rt_period_us;
7968
7969         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7970         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7971         return rt_period_us;
7972 }
7973 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7974
7975 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7976 static int sched_rt_global_constraints(void)
7977 {
7978         int ret = 0;
7979
7980         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7981         read_lock(&tasklist_lock);
7982         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7983         read_unlock(&tasklist_lock);
7984         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7985
7986         return ret;
7987 }
7988
7989 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7990 {
7991         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7992         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7993                 return 0;
7994
7995         return 1;
7996 }
7997
7998 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7999 static int sched_rt_global_constraints(void)
8000 {
8001         unsigned long flags;
8002         int i;
8003
8004         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8005         for_each_possible_cpu(i) {
8006                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8007
8008                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8009                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8010                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8011         }
8012         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8013
8014         return 0;
8015 }
8016 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8017
8018 static int sched_dl_global_validate(void)
8019 {
8020         u64 runtime = global_rt_runtime();
8021         u64 period = global_rt_period();
8022         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8023         struct dl_bw *dl_b;
8024         int cpu, ret = 0;
8025         unsigned long flags;
8026
8027         /*
8028          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8029          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8030          * any of the root_domains.
8031          *
8032          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8033          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8034          * solutions is welcome!
8035          */
8036         for_each_possible_cpu(cpu) {
8037                 rcu_read_lock_sched();
8038                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8039
8040                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8041                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8042                         ret = -EBUSY;
8043                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8044
8045                 rcu_read_unlock_sched();
8046
8047                 if (ret)
8048                         break;
8049         }
8050
8051         return ret;
8052 }
8053
8054 static void sched_dl_do_global(void)
8055 {
8056         u64 new_bw = -1;
8057         struct dl_bw *dl_b;
8058         int cpu;
8059         unsigned long flags;
8060
8061         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8062         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8063
8064         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8065                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8066
8067         /*
8068          * FIXME: As above...
8069          */
8070         for_each_possible_cpu(cpu) {
8071                 rcu_read_lock_sched();
8072                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8073
8074                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8075                 dl_b->bw = new_bw;
8076                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8077
8078                 rcu_read_unlock_sched();
8079         }
8080 }
8081
8082 static int sched_rt_global_validate(void)
8083 {
8084         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8085                 return -EINVAL;
8086
8087         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8088                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8089                 return -EINVAL;
8090
8091         return 0;
8092 }
8093
8094 static void sched_rt_do_global(void)
8095 {
8096         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8097         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8098 }
8099
8100 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8101                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8102                 loff_t *ppos)
8103 {
8104         int old_period, old_runtime;
8105         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8106         int ret;
8107
8108         mutex_lock(&mutex);
8109         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8110         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8111
8112         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8113
8114         if (!ret && write) {
8115                 ret = sched_rt_global_validate();
8116                 if (ret)
8117                         goto undo;
8118
8119                 ret = sched_dl_global_validate();
8120                 if (ret)
8121                         goto undo;
8122
8123                 ret = sched_rt_global_constraints();
8124                 if (ret)
8125                         goto undo;
8126
8127                 sched_rt_do_global();
8128                 sched_dl_do_global();
8129         }
8130         if (0) {
8131 undo:
8132                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8133                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8134         }
8135         mutex_unlock(&mutex);
8136
8137         return ret;
8138 }
8139
8140 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8141                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8142                 loff_t *ppos)
8143 {
8144         int ret;
8145         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8146
8147         mutex_lock(&mutex);
8148         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8149         /* make sure that internally we keep jiffies */
8150         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8151         if (!ret && write) {
8152                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8153                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8154         }
8155         mutex_unlock(&mutex);
8156         return ret;
8157 }
8158
8159 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8160
8161 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8162 {
8163         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8164 }
8165
8166 static struct cgroup_subsys_state *
8167 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8168 {
8169         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8170         struct task_group *tg;
8171
8172         if (!parent) {
8173                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8174                 return &root_task_group.css;
8175         }
8176
8177         tg = sched_create_group(parent);
8178         if (IS_ERR(tg))
8179                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8180
8181         sched_online_group(tg, parent);
8182
8183         return &tg->css;
8184 }
8185
8186 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8187 {
8188         struct task_group *tg = css_tg(css);
8189
8190         sched_offline_group(tg);
8191 }
8192
8193 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8194 {
8195         struct task_group *tg = css_tg(css);
8196
8197         /*
8198          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8199          */
8200         sched_free_group(tg);
8201 }
8202
8203 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8204 {
8205         sched_move_task(task);
8206 }
8207
8208 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8209 {
8210         struct task_struct *task;
8211         struct cgroup_subsys_state *css;
8212
8213         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8214 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8215                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8216                         return -EINVAL;
8217 #else
8218                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8219                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8220                         return -EINVAL;
8221 #endif
8222         }
8223         return 0;
8224 }
8225
8226 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8227 {
8228         struct task_struct *task;
8229         struct cgroup_subsys_state *css;
8230
8231         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8232                 sched_move_task(task);
8233 }
8234
8235 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8236 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8237                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8238 {
8239         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8240 }
8241
8242 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8243                                struct cftype *cft)
8244 {
8245         struct task_group *tg = css_tg(css);
8246
8247         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8248 }
8249
8250 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8251 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8252
8253 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8254 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8255
8256 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8257
8258 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8259 {
8260         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8261         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8262
8263         if (tg == &root_task_group)
8264                 return -EINVAL;
8265
8266         /*
8267          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8268          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8269          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8270          */
8271         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8272                 return -EINVAL;
8273
8274         /*
8275          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8276          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8277          * feasibility.
8278          */
8279         if (period > max_cfs_quota_period)
8280                 return -EINVAL;
8281
8282         /*
8283          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8284          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8285          */
8286         get_online_cpus();
8287         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8288         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8289         if (ret)
8290                 goto out_unlock;
8291
8292         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8293         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8294         /*
8295          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8296          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8297          */
8298         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8299                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8300         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8301         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8302         cfs_b->quota = quota;
8303
8304         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8305         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8306         if (runtime_enabled)
8307                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8308         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8309
8310         for_each_online_cpu(i) {
8311                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8312                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8313
8314                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8315                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8316                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8317
8318                 if (cfs_rq->throttled)
8319                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8320                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8321         }
8322         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8323                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8324 out_unlock:
8325         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8326         put_online_cpus();
8327
8328         return ret;
8329 }
8330
8331 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8332 {
8333         u64 quota, period;
8334
8335         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8336         if (cfs_quota_us < 0)
8337                 quota = RUNTIME_INF;
8338         else
8339                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8340
8341         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8342 }
8343
8344 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8345 {
8346         u64 quota_us;
8347
8348         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8349                 return -1;
8350
8351         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8352         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8353
8354         return quota_us;
8355 }
8356
8357 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8358 {
8359         u64 quota, period;
8360
8361         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8362         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8363
8364         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8365 }
8366
8367 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8368 {
8369         u64 cfs_period_us;
8370
8371         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8372         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8373
8374         return cfs_period_us;
8375 }
8376
8377 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8378                                   struct cftype *cft)
8379 {
8380         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8381 }
8382
8383 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8384                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8385 {
8386         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8387 }
8388
8389 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8390                                    struct cftype *cft)
8391 {
8392         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8393 }
8394
8395 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8396                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8397 {
8398         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8399 }
8400
8401 struct cfs_schedulable_data {
8402         struct task_group *tg;
8403         u64 period, quota;
8404 };
8405
8406 /*
8407  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8408  * note: units are usecs
8409  */
8410 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8411                                struct cfs_schedulable_data *d)
8412 {
8413         u64 quota, period;
8414
8415         if (tg == d->tg) {
8416                 period = d->period;
8417                 quota = d->quota;
8418         } else {
8419                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8420                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8421         }
8422
8423         /* note: these should typically be equivalent */
8424         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8425                 return RUNTIME_INF;
8426
8427         return to_ratio(period, quota);
8428 }
8429
8430 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8431 {
8432         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8433         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8434         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8435
8436         if (!tg->parent) {
8437                 quota = RUNTIME_INF;
8438         } else {
8439                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8440
8441                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8442                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8443
8444                 /*
8445                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8446                  * limit is set
8447                  */
8448                 if (quota == RUNTIME_INF)
8449                         quota = parent_quota;
8450                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8451                         return -EINVAL;
8452         }
8453         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8454
8455         return 0;
8456 }
8457
8458 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8459 {
8460         int ret;
8461         struct cfs_schedulable_data data = {
8462                 .tg = tg,
8463                 .period = period,
8464                 .quota = quota,
8465         };
8466
8467         if (quota != RUNTIME_INF) {
8468                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8469                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8470         }
8471
8472         rcu_read_lock();
8473         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8474         rcu_read_unlock();
8475
8476         return ret;
8477 }
8478
8479 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8480 {
8481         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8482         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8483
8484         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8485         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8486         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8487
8488         return 0;
8489 }
8490 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8491 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8492
8493 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8494 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8495                                 struct cftype *cft, s64 val)
8496 {
8497         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8498 }
8499
8500 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8501                                struct cftype *cft)
8502 {
8503         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8504 }
8505
8506 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8507                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8508 {
8509         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8510 }
8511
8512 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8513                                    struct cftype *cft)
8514 {
8515         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8516 }
8517 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8518
8519 static struct cftype cpu_files[] = {
8520 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8521         {
8522                 .name = "shares",
8523                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8524                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8525         },
8526 #endif
8527 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8528         {
8529                 .name = "cfs_quota_us",
8530                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8531                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8532         },
8533         {
8534                 .name = "cfs_period_us",
8535                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8536                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8537         },
8538         {
8539                 .name = "stat",
8540                 .seq_show = cpu_stats_show,
8541         },
8542 #endif
8543 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8544         {
8545                 .name = "rt_runtime_us",
8546                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8547                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8548         },
8549         {
8550                 .name = "rt_period_us",
8551                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8552                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8553         },
8554 #endif
8555         { }     /* terminate */
8556 };
8557
8558 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8559         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8560         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8561         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8562         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8563         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8564         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8565         .legacy_cftypes = cpu_files,
8566         .early_init     = true,
8567 };
8568
8569 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8570
8571 void dump_cpu_task(int cpu)
8572 {
8573         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8574         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8575 }
8576
8577 /*
8578  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8579  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8580  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8581  * that remained on nice 0.
8582  *
8583  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8584  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8585  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8586  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8587  * the relative distance between them is ~25%.)
8588  */
8589 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8590  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8591  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8592  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8593  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8594  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8595  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8596  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8597  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8598 };
8599
8600 /*
8601  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8602  *
8603  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8604  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8605  * into multiplications:
8606  */
8607 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8608  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8609  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8610  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8611  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8612  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8613  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8614  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8615  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8616 };