Merge branch 'for-4.5' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/cgroup
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 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 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
604                 return;
605         resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
631                                 cpu = i;
632                                 goto unlock;
633                         }
634                 }
635         }
636
637         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
638                 cpu = housekeeping_any_cpu();
639 unlock:
640         rcu_read_unlock();
641         return cpu;
642 }
643 /*
644  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
645  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
646  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
647  * idle system the next event might even be infinite time into the
648  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
649  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
650  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
651  * wheel for the next timer event.
652  */
653 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
654 {
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656
657         if (cpu == smp_processor_id())
658                 return;
659
660         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
661                 smp_send_reschedule(cpu);
662         else
663                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
664 }
665
666 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
667 {
668         /*
669          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
670          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
671          * If needed we can still optimize that later with an
672          * empty IRQ.
673          */
674         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
675                 if (cpu != smp_processor_id() ||
676                     tick_nohz_tick_stopped())
677                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
678                 return true;
679         }
680
681         return false;
682 }
683
684 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
685 {
686         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
687                 wake_up_idle_cpu(cpu);
688 }
689
690 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
691 {
692         int cpu = smp_processor_id();
693
694         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
695                 return false;
696
697         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
698                 return true;
699
700         /*
701          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
702          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
703          */
704         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
705         return false;
706 }
707
708 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
709
710 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
711 {
712         return false;
713 }
714
715 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
716
717 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
718 bool sched_can_stop_tick(void)
719 {
720         /*
721          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
722          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
723          */
724         if (current->policy == SCHED_FIFO)
725                 return true;
726
727         /*
728          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
729          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
730          */
731         if (current->policy == SCHED_RR) {
732                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
733
734                 return list_is_singular(&rt_se->run_list);
735         }
736
737         /*
738          * More than one running task need preemption.
739          * nr_running update is assumed to be visible
740          * after IPI is sent from wakers.
741          */
742         if (this_rq()->nr_running > 1)
743                 return false;
744
745         return true;
746 }
747 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
748
749 void sched_avg_update(struct rq *rq)
750 {
751         s64 period = sched_avg_period();
752
753         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
754                 /*
755                  * Inline assembly required to prevent the compiler
756                  * optimising this loop into a divmod call.
757                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
758                  */
759                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
760                 rq->age_stamp += period;
761                 rq->rt_avg /= 2;
762         }
763 }
764
765 #endif /* CONFIG_SMP */
766
767 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
768                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
769 /*
770  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
771  * node and @up when leaving it for the final time.
772  *
773  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
774  */
775 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
776                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
777 {
778         struct task_group *parent, *child;
779         int ret;
780
781         parent = from;
782
783 down:
784         ret = (*down)(parent, data);
785         if (ret)
786                 goto out;
787         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
788                 parent = child;
789                 goto down;
790
791 up:
792                 continue;
793         }
794         ret = (*up)(parent, data);
795         if (ret || parent == from)
796                 goto out;
797
798         child = parent;
799         parent = parent->parent;
800         if (parent)
801                 goto up;
802 out:
803         return ret;
804 }
805
806 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
807 {
808         return 0;
809 }
810 #endif
811
812 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
813 {
814         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
815         struct load_weight *load = &p->se.load;
816
817         /*
818          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
819          */
820         if (idle_policy(p->policy)) {
821                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
822                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
823                 return;
824         }
825
826         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
827         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
828 }
829
830 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
831 {
832         update_rq_clock(rq);
833         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
834                 sched_info_queued(rq, p);
835         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
836 }
837
838 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
839 {
840         update_rq_clock(rq);
841         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
842                 sched_info_dequeued(rq, p);
843         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
844 }
845
846 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
847 {
848         if (task_contributes_to_load(p))
849                 rq->nr_uninterruptible--;
850
851         enqueue_task(rq, p, flags);
852 }
853
854 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
855 {
856         if (task_contributes_to_load(p))
857                 rq->nr_uninterruptible++;
858
859         dequeue_task(rq, p, flags);
860 }
861
862 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
863 {
864 /*
865  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
866  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
867  */
868 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
869         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
870 #endif
871 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
872         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
873
874         /*
875          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
876          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
877          * {soft,}irq region.
878          *
879          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
880          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
881          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
882          * monotonic.
883          *
884          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
885          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
886          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
887          * atomic ops.
888          */
889         if (irq_delta > delta)
890                 irq_delta = delta;
891
892         rq->prev_irq_time += irq_delta;
893         delta -= irq_delta;
894 #endif
895 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
896         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
897                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
898                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
899
900                 if (unlikely(steal > delta))
901                         steal = delta;
902
903                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
904                 delta -= steal;
905         }
906 #endif
907
908         rq->clock_task += delta;
909
910 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
911         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
912                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
913 #endif
914 }
915
916 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
917 {
918         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
919         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
920
921         if (stop) {
922                 /*
923                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
924                  * userspace knows about and won't get confused about.
925                  *
926                  * Also, it will make PI more or less work without too
927                  * much confusion -- but then, stop work should not
928                  * rely on PI working anyway.
929                  */
930                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
931
932                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
933         }
934
935         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
936
937         if (old_stop) {
938                 /*
939                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
940                  * it can die in pieces.
941                  */
942                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
943         }
944 }
945
946 /*
947  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
948  */
949 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
950 {
951         return p->static_prio;
952 }
953
954 /*
955  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
956  * without taking RT-inheritance into account. Might be
957  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
958  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
959  * estimator recalculates.
960  */
961 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
962 {
963         int prio;
964
965         if (task_has_dl_policy(p))
966                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
967         else if (task_has_rt_policy(p))
968                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
969         else
970                 prio = __normal_prio(p);
971         return prio;
972 }
973
974 /*
975  * Calculate the current priority, i.e. the priority
976  * taken into account by the scheduler. This value might
977  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
978  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
979  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
980  */
981 static int effective_prio(struct task_struct *p)
982 {
983         p->normal_prio = normal_prio(p);
984         /*
985          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
986          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
987          * to the normal priority:
988          */
989         if (!rt_prio(p->prio))
990                 return p->normal_prio;
991         return p->prio;
992 }
993
994 /**
995  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
996  * @p: the task in question.
997  *
998  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
999  */
1000 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1001 {
1002         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1007  * use the balance_callback list if you want balancing.
1008  *
1009  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1010  * balance_callback().
1011  */
1012 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1013                                        const struct sched_class *prev_class,
1014                                        int oldprio)
1015 {
1016         if (prev_class != p->sched_class) {
1017                 if (prev_class->switched_from)
1018                         prev_class->switched_from(rq, p);
1019
1020                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1021         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1022                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1023 }
1024
1025 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1026 {
1027         const struct sched_class *class;
1028
1029         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1030                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1031         } else {
1032                 for_each_class(class) {
1033                         if (class == rq->curr->sched_class)
1034                                 break;
1035                         if (class == p->sched_class) {
1036                                 resched_curr(rq);
1037                                 break;
1038                         }
1039                 }
1040         }
1041
1042         /*
1043          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1044          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1045          */
1046         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1047                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051 /*
1052  * This is how migration works:
1053  *
1054  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1055  *    stop_one_cpu().
1056  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1057  *    off the CPU)
1058  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1059  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1060  *    it and puts it into the right queue.
1061  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1062  *    is done.
1063  */
1064
1065 /*
1066  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1067  *
1068  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1069  */
1070 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1071 {
1072         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1073
1074         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1075         dequeue_task(rq, p, 0);
1076         set_task_cpu(p, new_cpu);
1077         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1078
1079         rq = cpu_rq(new_cpu);
1080
1081         raw_spin_lock(&rq->lock);
1082         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1083         enqueue_task(rq, p, 0);
1084         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1085         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1086
1087         return rq;
1088 }
1089
1090 struct migration_arg {
1091         struct task_struct *task;
1092         int dest_cpu;
1093 };
1094
1095 /*
1096  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1097  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1098  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1099  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1100  *
1101  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1102  * as the task is no longer on this CPU.
1103  */
1104 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1105 {
1106         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1107                 return rq;
1108
1109         /* Affinity changed (again). */
1110         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1111                 return rq;
1112
1113         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1114
1115         return rq;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1120  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1121  * 'pushing' onto another runqueue.
1122  */
1123 static int migration_cpu_stop(void *data)
1124 {
1125         struct migration_arg *arg = data;
1126         struct task_struct *p = arg->task;
1127         struct rq *rq = this_rq();
1128
1129         /*
1130          * The original target cpu might have gone down and we might
1131          * be on another cpu but it doesn't matter.
1132          */
1133         local_irq_disable();
1134         /*
1135          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1136          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1137          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1138          */
1139         sched_ttwu_pending();
1140
1141         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1142         raw_spin_lock(&rq->lock);
1143         /*
1144          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1145          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1146          * we're holding p->pi_lock.
1147          */
1148         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1149                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1150         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1151         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1152
1153         local_irq_enable();
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 /*
1158  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1159  * actually call this function.
1160  */
1161 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1162 {
1163         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1164         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1165 }
1166
1167 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1168 {
1169         struct rq *rq = task_rq(p);
1170         bool queued, running;
1171
1172         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1173
1174         queued = task_on_rq_queued(p);
1175         running = task_current(rq, p);
1176
1177         if (queued) {
1178                 /*
1179                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1180                  * holding rq->lock.
1181                  */
1182                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1183                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1184         }
1185         if (running)
1186                 put_prev_task(rq, p);
1187
1188         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1189
1190         if (running)
1191                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1192         if (queued)
1193                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1198  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1199  * is removed from the allowed bitmask.
1200  *
1201  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1202  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1203  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1204  */
1205 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1206                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1207 {
1208         unsigned long flags;
1209         struct rq *rq;
1210         unsigned int dest_cpu;
1211         int ret = 0;
1212
1213         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1214
1215         /*
1216          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1217          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1218          */
1219         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1220                 ret = -EINVAL;
1221                 goto out;
1222         }
1223
1224         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1225                 goto out;
1226
1227         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1228                 ret = -EINVAL;
1229                 goto out;
1230         }
1231
1232         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1233
1234         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1235         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1236                 goto out;
1237
1238         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1239         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1240                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1241                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1242                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1243                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1244                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1245                 return 0;
1246         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1247                 /*
1248                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1249                  * afterwards anyway.
1250                  */
1251                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1252                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1253                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1254         }
1255 out:
1256         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1257
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1262 {
1263         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1264 }
1265 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1266
1267 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1270         /*
1271          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1272          * ttwu() will sort out the placement.
1273          */
1274         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1275                         !p->on_rq);
1276
1277         /*
1278          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1279          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1280          * time relying on p->on_rq.
1281          */
1282         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1283                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1284                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1285
1286 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1287         /*
1288          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1289          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1290          *
1291          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1292          * see task_group().
1293          *
1294          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1295          * task_rq_lock().
1296          */
1297         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1298                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1299 #endif
1300 #endif
1301
1302         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1303
1304         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1305                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1306                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1307                 p->se.nr_migrations++;
1308                 perf_event_task_migrate(p);
1309         }
1310
1311         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1312 }
1313
1314 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1315 {
1316         if (task_on_rq_queued(p)) {
1317                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1318
1319                 src_rq = task_rq(p);
1320                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1321
1322                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1323                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1324                 set_task_cpu(p, cpu);
1325                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1326                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1327                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1328         } else {
1329                 /*
1330                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1331                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1332                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1333                  */
1334                 p->wake_cpu = cpu;
1335         }
1336 }
1337
1338 struct migration_swap_arg {
1339         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1340         int src_cpu, dst_cpu;
1341 };
1342
1343 static int migrate_swap_stop(void *data)
1344 {
1345         struct migration_swap_arg *arg = data;
1346         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1347         int ret = -EAGAIN;
1348
1349         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1350                 return -EAGAIN;
1351
1352         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1353         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1354
1355         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1356                         &arg->dst_task->pi_lock);
1357         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1358
1359         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1360                 goto unlock;
1361
1362         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1363                 goto unlock;
1364
1365         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1366                 goto unlock;
1367
1368         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1369                 goto unlock;
1370
1371         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1372         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1373
1374         ret = 0;
1375
1376 unlock:
1377         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1378         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1379         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1380
1381         return ret;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Cross migrate two tasks
1386  */
1387 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1388 {
1389         struct migration_swap_arg arg;
1390         int ret = -EINVAL;
1391
1392         arg = (struct migration_swap_arg){
1393                 .src_task = cur,
1394                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1395                 .dst_task = p,
1396                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1397         };
1398
1399         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1400                 goto out;
1401
1402         /*
1403          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1404          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1405          */
1406         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1407                 goto out;
1408
1409         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1410                 goto out;
1411
1412         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1413                 goto out;
1414
1415         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1416         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1417
1418 out:
1419         return ret;
1420 }
1421
1422 /*
1423  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1424  *
1425  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1426  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1427  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1428  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1429  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1430  * @p has remained unscheduled the whole time.
1431  *
1432  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1433  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1434  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1435  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1436  * waiting to become inactive.
1437  */
1438 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1439 {
1440         unsigned long flags;
1441         int running, queued;
1442         unsigned long ncsw;
1443         struct rq *rq;
1444
1445         for (;;) {
1446                 /*
1447                  * We do the initial early heuristics without holding
1448                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1449                  * the runqueue lock when things look like they will
1450                  * work out!
1451                  */
1452                 rq = task_rq(p);
1453
1454                 /*
1455                  * If the task is actively running on another CPU
1456                  * still, just relax and busy-wait without holding
1457                  * any locks.
1458                  *
1459                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1460                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1461                  * But we don't care, since "task_running()" will
1462                  * return false if the runqueue has changed and p
1463                  * is actually now running somewhere else!
1464                  */
1465                 while (task_running(rq, p)) {
1466                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1467                                 return 0;
1468                         cpu_relax();
1469                 }
1470
1471                 /*
1472                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1473                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1474                  * just go back and repeat.
1475                  */
1476                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1477                 trace_sched_wait_task(p);
1478                 running = task_running(rq, p);
1479                 queued = task_on_rq_queued(p);
1480                 ncsw = 0;
1481                 if (!match_state || p->state == match_state)
1482                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1483                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1484
1485                 /*
1486                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1487                  */
1488                 if (unlikely(!ncsw))
1489                         break;
1490
1491                 /*
1492                  * Was it really running after all now that we
1493                  * checked with the proper locks actually held?
1494                  *
1495                  * Oops. Go back and try again..
1496                  */
1497                 if (unlikely(running)) {
1498                         cpu_relax();
1499                         continue;
1500                 }
1501
1502                 /*
1503                  * It's not enough that it's not actively running,
1504                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1505                  * preempted!
1506                  *
1507                  * So if it was still runnable (but just not actively
1508                  * running right now), it's preempted, and we should
1509                  * yield - it could be a while.
1510                  */
1511                 if (unlikely(queued)) {
1512                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1513
1514                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1515                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1516                         continue;
1517                 }
1518
1519                 /*
1520                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1521                  * runnable, which means that it will never become
1522                  * running in the future either. We're all done!
1523                  */
1524                 break;
1525         }
1526
1527         return ncsw;
1528 }
1529
1530 /***
1531  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1532  * @p: the to-be-kicked thread
1533  *
1534  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1535  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1536  *
1537  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1538  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1539  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1540  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1541  * achieved as well.
1542  */
1543 void kick_process(struct task_struct *p)
1544 {
1545         int cpu;
1546
1547         preempt_disable();
1548         cpu = task_cpu(p);
1549         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1550                 smp_send_reschedule(cpu);
1551         preempt_enable();
1552 }
1553 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1554
1555 /*
1556  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1557  */
1558 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1559 {
1560         int nid = cpu_to_node(cpu);
1561         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1562         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1563         int dest_cpu;
1564
1565         /*
1566          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1567          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1568          * select the cpu on the other node.
1569          */
1570         if (nid != -1) {
1571                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1572
1573                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1574                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1575                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1576                                 continue;
1577                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1578                                 continue;
1579                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1580                                 return dest_cpu;
1581                 }
1582         }
1583
1584         for (;;) {
1585                 /* Any allowed, online CPU? */
1586                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1587                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1588                                 continue;
1589                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1590                                 continue;
1591                         goto out;
1592                 }
1593
1594                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1595                 switch (state) {
1596                 case cpuset:
1597                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1598                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1599                                 state = possible;
1600                                 break;
1601                         }
1602                         /* fall-through */
1603                 case possible:
1604                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1605                         state = fail;
1606                         break;
1607
1608                 case fail:
1609                         BUG();
1610                         break;
1611                 }
1612         }
1613
1614 out:
1615         if (state != cpuset) {
1616                 /*
1617                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1618                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1619                  * leave kernel.
1620                  */
1621                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1622                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1623                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1624                 }
1625         }
1626
1627         return dest_cpu;
1628 }
1629
1630 /*
1631  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1632  */
1633 static inline
1634 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1635 {
1636         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1637
1638         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1639                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1640
1641         /*
1642          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1643          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1644          * cpu.
1645          *
1646          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1647          *
1648          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1649          *   not worry about this generic constraint ]
1650          */
1651         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1652                      !cpu_online(cpu)))
1653                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1654
1655         return cpu;
1656 }
1657
1658 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1659 {
1660         s64 diff = sample - *avg;
1661         *avg += diff >> 3;
1662 }
1663
1664 #else
1665
1666 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1667                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1668 {
1669         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1670 }
1671
1672 #endif /* CONFIG_SMP */
1673
1674 static void
1675 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1676 {
1677 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1678         struct rq *rq = this_rq();
1679
1680 #ifdef CONFIG_SMP
1681         int this_cpu = smp_processor_id();
1682
1683         if (cpu == this_cpu) {
1684                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1685                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1686         } else {
1687                 struct sched_domain *sd;
1688
1689                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1690                 rcu_read_lock();
1691                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1692                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1693                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1694                                 break;
1695                         }
1696                 }
1697                 rcu_read_unlock();
1698         }
1699
1700         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1701                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1702
1703 #endif /* CONFIG_SMP */
1704
1705         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1706         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1707
1708         if (wake_flags & WF_SYNC)
1709                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1710
1711 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1712 }
1713
1714 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1715 {
1716         activate_task(rq, p, en_flags);
1717         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1718
1719         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1720         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1721                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1722 }
1723
1724 /*
1725  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1726  */
1727 static void
1728 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1729 {
1730         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1731         p->state = TASK_RUNNING;
1732         trace_sched_wakeup(p);
1733
1734 #ifdef CONFIG_SMP
1735         if (p->sched_class->task_woken) {
1736                 /*
1737                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1738                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1739                  */
1740                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1741                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1742                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1743         }
1744
1745         if (rq->idle_stamp) {
1746                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1747                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1748
1749                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1750
1751                 if (rq->avg_idle > max)
1752                         rq->avg_idle = max;
1753
1754                 rq->idle_stamp = 0;
1755         }
1756 #endif
1757 }
1758
1759 static void
1760 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1761 {
1762         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1763
1764 #ifdef CONFIG_SMP
1765         if (p->sched_contributes_to_load)
1766                 rq->nr_uninterruptible--;
1767 #endif
1768
1769         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1770         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1771 }
1772
1773 /*
1774  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1775  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1776  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1777  * the task is still ->on_rq.
1778  */
1779 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1780 {
1781         struct rq *rq;
1782         int ret = 0;
1783
1784         rq = __task_rq_lock(p);
1785         if (task_on_rq_queued(p)) {
1786                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1787                 update_rq_clock(rq);
1788                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1789                 ret = 1;
1790         }
1791         __task_rq_unlock(rq);
1792
1793         return ret;
1794 }
1795
1796 #ifdef CONFIG_SMP
1797 void sched_ttwu_pending(void)
1798 {
1799         struct rq *rq = this_rq();
1800         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1801         struct task_struct *p;
1802         unsigned long flags;
1803
1804         if (!llist)
1805                 return;
1806
1807         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1808         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1809
1810         while (llist) {
1811                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1812                 llist = llist_next(llist);
1813                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1814         }
1815
1816         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1817         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1818 }
1819
1820 void scheduler_ipi(void)
1821 {
1822         /*
1823          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1824          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1825          * this IPI.
1826          */
1827         preempt_fold_need_resched();
1828
1829         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1830                 return;
1831
1832         /*
1833          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1834          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1835          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1836          * we do call them.
1837          *
1838          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1839          * properly.
1840          *
1841          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1842          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1843          * somewhat pessimize the simple resched case.
1844          */
1845         irq_enter();
1846         sched_ttwu_pending();
1847
1848         /*
1849          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1850          */
1851         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1852                 this_rq()->idle_balance = 1;
1853                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1854         }
1855         irq_exit();
1856 }
1857
1858 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1859 {
1860         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1861
1862         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1863                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1864                         smp_send_reschedule(cpu);
1865                 else
1866                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1867         }
1868 }
1869
1870 void wake_up_if_idle(int cpu)
1871 {
1872         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1873         unsigned long flags;
1874
1875         rcu_read_lock();
1876
1877         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1878                 goto out;
1879
1880         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1881                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1882         } else {
1883                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1884                 if (is_idle_task(rq->curr))
1885                         smp_send_reschedule(cpu);
1886                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1887                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1888         }
1889
1890 out:
1891         rcu_read_unlock();
1892 }
1893
1894 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1895 {
1896         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1897 }
1898 #endif /* CONFIG_SMP */
1899
1900 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1901 {
1902         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1903
1904 #if defined(CONFIG_SMP)
1905         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1906                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1907                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1908                 return;
1909         }
1910 #endif
1911
1912         raw_spin_lock(&rq->lock);
1913         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1914         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1915         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1916         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1917 }
1918
1919 /*
1920  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1921  *
1922  *  MIGRATION
1923  *
1924  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1925  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1926  * execution on its new cpu [c1].
1927  *
1928  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1929  *
1930  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1931  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1932  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1933  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1934  *
1935  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1936  * Note: we only require RCpc transitivity.
1937  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1938  *
1939  * Example:
1940  *
1941  *   CPU0            CPU1            CPU2
1942  *
1943  *   LOCK rq(0)->lock
1944  *   sched-out X
1945  *   sched-in Y
1946  *   UNLOCK rq(0)->lock
1947  *
1948  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1949  *                                   dequeue X
1950  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1951  *
1952  *                                   LOCK rq(1)->lock
1953  *                                   enqueue X
1954  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1955  *
1956  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1957  *                   sched-out Z
1958  *                   sched-in X
1959  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1960  *
1961  *
1962  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1963  *
1964  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1965  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1966  * chain to provide order. Instead we do:
1967  *
1968  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1969  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1970  *
1971  * Example:
1972  *
1973  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1974  *
1975  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1976  *   dequeue X
1977  *   sched-out X
1978  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1979  *
1980  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1981  *                    X->state = WAKING
1982  *                    set_task_cpu(X,2)
1983  *
1984  *                    LOCK rq(2)->lock
1985  *                    enqueue X
1986  *                    X->state = RUNNING
1987  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1988  *
1989  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1990  *                                          sched-out Z
1991  *                                          sched-in X
1992  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1993  *
1994  *                    UNLOCK X->pi_lock
1995  *   UNLOCK rq(0)->lock
1996  *
1997  *
1998  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1999  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
2000  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
2001  * its wakeup.
2002  *
2003  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
2004  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
2005  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
2006  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
2007  *
2008  */
2009
2010 /**
2011  * try_to_wake_up - wake up a thread
2012  * @p: the thread to be awakened
2013  * @state: the mask of task states that can be woken
2014  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2015  *
2016  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2017  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2018  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2019  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2020  * runnable without the overhead of this.
2021  *
2022  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
2023  * or @state didn't match @p's state.
2024  */
2025 static int
2026 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2027 {
2028         unsigned long flags;
2029         int cpu, success = 0;
2030
2031         /*
2032          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2033          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2034          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2035          * set_current_state() the waiting thread does.
2036          */
2037         smp_mb__before_spinlock();
2038         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2039         if (!(p->state & state))
2040                 goto out;
2041
2042         trace_sched_waking(p);
2043
2044         success = 1; /* we're going to change ->state */
2045         cpu = task_cpu(p);
2046
2047         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2048                 goto stat;
2049
2050 #ifdef CONFIG_SMP
2051         /*
2052          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2053          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2054          *
2055          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2056          * from the runqueue.
2057          *
2058          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2059          *      UNLOCK rq->lock
2060          *                      RMB
2061          *      LOCK   rq->lock
2062          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2063          *
2064          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2065          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2066          * task, the second putting it to sleep.
2067          */
2068         smp_rmb();
2069
2070         /*
2071          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2072          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2073          *
2074          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2075          *
2076          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2077          * their previous state and preserve Program Order.
2078          */
2079         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
2080
2081         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2082         p->state = TASK_WAKING;
2083
2084         if (p->sched_class->task_waking)
2085                 p->sched_class->task_waking(p);
2086
2087         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2088         if (task_cpu(p) != cpu) {
2089                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2090                 set_task_cpu(p, cpu);
2091         }
2092 #endif /* CONFIG_SMP */
2093
2094         ttwu_queue(p, cpu);
2095 stat:
2096         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2097 out:
2098         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2099
2100         return success;
2101 }
2102
2103 /**
2104  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2105  * @p: the thread to be awakened
2106  *
2107  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2108  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2109  * the current task.
2110  */
2111 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2112 {
2113         struct rq *rq = task_rq(p);
2114
2115         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2116             WARN_ON_ONCE(p == current))
2117                 return;
2118
2119         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2120
2121         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2122                 /*
2123                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2124                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2125                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2126                  * not yet picked a replacement task.
2127                  */
2128                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2129                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2130                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2131                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2132                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2133         }
2134
2135         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2136                 goto out;
2137
2138         trace_sched_waking(p);
2139
2140         if (!task_on_rq_queued(p))
2141                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2142
2143         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2144         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2145 out:
2146         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2147 }
2148
2149 /**
2150  * wake_up_process - Wake up a specific process
2151  * @p: The process to be woken up.
2152  *
2153  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2154  * processes.
2155  *
2156  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2157  *
2158  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2159  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2160  */
2161 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2162 {
2163         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2164 }
2165 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2166
2167 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2168 {
2169         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2170 }
2171
2172 /*
2173  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2174  */
2175 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2176 {
2177         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2178
2179         dl_se->dl_runtime = 0;
2180         dl_se->dl_deadline = 0;
2181         dl_se->dl_period = 0;
2182         dl_se->flags = 0;
2183         dl_se->dl_bw = 0;
2184
2185         dl_se->dl_throttled = 0;
2186         dl_se->dl_new = 1;
2187         dl_se->dl_yielded = 0;
2188 }
2189
2190 /*
2191  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2192  * p is forked by current.
2193  *
2194  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2195  */
2196 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2197 {
2198         p->on_rq                        = 0;
2199
2200         p->se.on_rq                     = 0;
2201         p->se.exec_start                = 0;
2202         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2203         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2204         p->se.nr_migrations             = 0;
2205         p->se.vruntime                  = 0;
2206         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2207
2208 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2209         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2210 #endif
2211
2212 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2213         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2214 #endif
2215
2216         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2217         init_dl_task_timer(&p->dl);
2218         __dl_clear_params(p);
2219
2220         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2221
2222 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2223         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2224 #endif
2225
2226 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2227         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2228                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2229                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2230         }
2231
2232         if (clone_flags & CLONE_VM)
2233                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2234         else
2235                 p->numa_preferred_nid = -1;
2236
2237         p->node_stamp = 0ULL;
2238         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2239         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2240         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2241         p->numa_faults = NULL;
2242         p->last_task_numa_placement = 0;
2243         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2244
2245         p->numa_group = NULL;
2246 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2247 }
2248
2249 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2250
2251 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2252
2253 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2254 {
2255         if (enabled)
2256                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2257         else
2258                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2259 }
2260
2261 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2262 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2263                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2264 {
2265         struct ctl_table t;
2266         int err;
2267         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2268
2269         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2270                 return -EPERM;
2271
2272         t = *table;
2273         t.data = &state;
2274         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2275         if (err < 0)
2276                 return err;
2277         if (write)
2278                 set_numabalancing_state(state);
2279         return err;
2280 }
2281 #endif
2282 #endif
2283
2284 /*
2285  * fork()/clone()-time setup:
2286  */
2287 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2288 {
2289         unsigned long flags;
2290         int cpu = get_cpu();
2291
2292         __sched_fork(clone_flags, p);
2293         /*
2294          * We mark the process as running here. This guarantees that
2295          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2296          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2297          */
2298         p->state = TASK_RUNNING;
2299
2300         /*
2301          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2302          */
2303         p->prio = current->normal_prio;
2304
2305         /*
2306          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2307          */
2308         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2309                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2310                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2311                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2312                         p->rt_priority = 0;
2313                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2314                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2315
2316                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2317                 set_load_weight(p);
2318
2319                 /*
2320                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2321                  * fulfilled its duty:
2322                  */
2323                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2324         }
2325
2326         if (dl_prio(p->prio)) {
2327                 put_cpu();
2328                 return -EAGAIN;
2329         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2330                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2331         } else {
2332                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2333         }
2334
2335         if (p->sched_class->task_fork)
2336                 p->sched_class->task_fork(p);
2337
2338         /*
2339          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2340          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2341          * is ran before sched_fork().
2342          *
2343          * Silence PROVE_RCU.
2344          */
2345         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2346         set_task_cpu(p, cpu);
2347         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2348
2349 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2350         if (likely(sched_info_on()))
2351                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2352 #endif
2353 #if defined(CONFIG_SMP)
2354         p->on_cpu = 0;
2355 #endif
2356         init_task_preempt_count(p);
2357 #ifdef CONFIG_SMP
2358         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2359         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2360 #endif
2361
2362         put_cpu();
2363         return 0;
2364 }
2365
2366 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2367 {
2368         if (runtime == RUNTIME_INF)
2369                 return 1ULL << 20;
2370
2371         /*
2372          * Doing this here saves a lot of checks in all
2373          * the calling paths, and returning zero seems
2374          * safe for them anyway.
2375          */
2376         if (period == 0)
2377                 return 0;
2378
2379         return div64_u64(runtime << 20, period);
2380 }
2381
2382 #ifdef CONFIG_SMP
2383 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2384 {
2385         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2386                          "sched RCU must be held");
2387         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2388 }
2389
2390 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2391 {
2392         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2393         int cpus = 0;
2394
2395         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2396                          "sched RCU must be held");
2397         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2398                 cpus++;
2399
2400         return cpus;
2401 }
2402 #else
2403 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2404 {
2405         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2406 }
2407
2408 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2409 {
2410         return 1;
2411 }
2412 #endif
2413
2414 /*
2415  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2416  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2417  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2418  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2419  *
2420  * This function is called while holding p's rq->lock.
2421  *
2422  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2423  * __setparam_dl().
2424  */
2425 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2426                        const struct sched_attr *attr)
2427 {
2428
2429         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2430         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2431         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2432         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2433         int cpus, err = -1;
2434
2435         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2436                 return 0;
2437
2438         /*
2439          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2440          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2441          * allocated bandwidth of the container.
2442          */
2443         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2444         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2445         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2446             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2447                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2448                 err = 0;
2449         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2450                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2451                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2452                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2453                 err = 0;
2454         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2455                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2456                 err = 0;
2457         }
2458         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2459
2460         return err;
2461 }
2462
2463 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2464
2465 /*
2466  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2467  *
2468  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2469  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2470  * on the runqueue and wakes it.
2471  */
2472 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2473 {
2474         unsigned long flags;
2475         struct rq *rq;
2476
2477         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2478         /* Initialize new task's runnable average */
2479         init_entity_runnable_average(&p->se);
2480 #ifdef CONFIG_SMP
2481         /*
2482          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2483          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2484          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2485          */
2486         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2487 #endif
2488
2489         rq = __task_rq_lock(p);
2490         activate_task(rq, p, 0);
2491         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2492         trace_sched_wakeup_new(p);
2493         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2494 #ifdef CONFIG_SMP
2495         if (p->sched_class->task_woken) {
2496                 /*
2497                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2498                  * drop it.
2499                  */
2500                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2501                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2502                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2503         }
2504 #endif
2505         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2506 }
2507
2508 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2509
2510 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2511
2512 void preempt_notifier_inc(void)
2513 {
2514         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2515 }
2516 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2517
2518 void preempt_notifier_dec(void)
2519 {
2520         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2521 }
2522 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2523
2524 /**
2525  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2526  * @notifier: notifier struct to register
2527  */
2528 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2529 {
2530         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2531                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2532
2533         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2534 }
2535 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2536
2537 /**
2538  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2539  * @notifier: notifier struct to unregister
2540  *
2541  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2542  */
2543 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2544 {
2545         hlist_del(&notifier->link);
2546 }
2547 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2548
2549 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2550 {
2551         struct preempt_notifier *notifier;
2552
2553         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2554                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2555 }
2556
2557 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2558 {
2559         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2560                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2561 }
2562
2563 static void
2564 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2565                                    struct task_struct *next)
2566 {
2567         struct preempt_notifier *notifier;
2568
2569         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2570                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2571 }
2572
2573 static __always_inline void
2574 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2575                                  struct task_struct *next)
2576 {
2577         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2578                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2579 }
2580
2581 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2582
2583 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2584 {
2585 }
2586
2587 static inline void
2588 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2589                                  struct task_struct *next)
2590 {
2591 }
2592
2593 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2594
2595 /**
2596  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2597  * @rq: the runqueue preparing to switch
2598  * @prev: the current task that is being switched out
2599  * @next: the task we are going to switch to.
2600  *
2601  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2602  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2603  * switch.
2604  *
2605  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2606  * hooks.
2607  */
2608 static inline void
2609 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2610                     struct task_struct *next)
2611 {
2612         sched_info_switch(rq, prev, next);
2613         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2614         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2615         prepare_lock_switch(rq, next);
2616         prepare_arch_switch(next);
2617 }
2618
2619 /**
2620  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2621  * @prev: the thread we just switched away from.
2622  *
2623  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2624  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2625  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2626  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2627  *
2628  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2629  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2630  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2631  * details.)
2632  *
2633  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2634  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2635  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2636  * because prev may have moved to another CPU.
2637  */
2638 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2639         __releases(rq->lock)
2640 {
2641         struct rq *rq = this_rq();
2642         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2643         long prev_state;
2644
2645         /*
2646          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2647          * because it left us after:
2648          *
2649          *      schedule()
2650          *        preempt_disable();                    // 1
2651          *        __schedule()
2652          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2653          *
2654          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2655          */
2656         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2657                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2658                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2659                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2660
2661         rq->prev_mm = NULL;
2662
2663         /*
2664          * A task struct has one reference for the use as "current".
2665          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2666          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2667          * the scheduled task must drop that reference.
2668          *
2669          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2670          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2671          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2672          * transition, resulting in a double drop.
2673          */
2674         prev_state = prev->state;
2675         vtime_task_switch(prev);
2676         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2677         finish_lock_switch(rq, prev);
2678         finish_arch_post_lock_switch();
2679
2680         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2681         if (mm)
2682                 mmdrop(mm);
2683         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2684                 if (prev->sched_class->task_dead)
2685                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2686
2687                 /*
2688                  * Remove function-return probe instances associated with this
2689                  * task and put them back on the free list.
2690                  */
2691                 kprobe_flush_task(prev);
2692                 put_task_struct(prev);
2693         }
2694
2695         tick_nohz_task_switch();
2696         return rq;
2697 }
2698
2699 #ifdef CONFIG_SMP
2700
2701 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2702 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2703 {
2704         struct callback_head *head, *next;
2705         void (*func)(struct rq *rq);
2706         unsigned long flags;
2707
2708         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2709         head = rq->balance_callback;
2710         rq->balance_callback = NULL;
2711         while (head) {
2712                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2713                 next = head->next;
2714                 head->next = NULL;
2715                 head = next;
2716
2717                 func(rq);
2718         }
2719         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2720 }
2721
2722 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2723 {
2724         if (unlikely(rq->balance_callback))
2725                 __balance_callback(rq);
2726 }
2727
2728 #else
2729
2730 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2731 {
2732 }
2733
2734 #endif
2735
2736 /**
2737  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2738  * @prev: the thread we just switched away from.
2739  */
2740 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2741         __releases(rq->lock)
2742 {
2743         struct rq *rq;
2744
2745         /*
2746          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2747          * finish_task_switch() for details.
2748          *
2749          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2750          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2751          * PREEMPT_COUNT kernels).
2752          */
2753
2754         rq = finish_task_switch(prev);
2755         balance_callback(rq);
2756         preempt_enable();
2757
2758         if (current->set_child_tid)
2759                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2760 }
2761
2762 /*
2763  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2764  */
2765 static inline struct rq *
2766 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2767                struct task_struct *next)
2768 {
2769         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2770
2771         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2772
2773         mm = next->mm;
2774         oldmm = prev->active_mm;
2775         /*
2776          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2777          * combine the page table reload and the switch backend into
2778          * one hypercall.
2779          */
2780         arch_start_context_switch(prev);
2781
2782         if (!mm) {
2783                 next->active_mm = oldmm;
2784                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2785                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2786         } else
2787                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2788
2789         if (!prev->mm) {
2790                 prev->active_mm = NULL;
2791                 rq->prev_mm = oldmm;
2792         }
2793         /*
2794          * Since the runqueue lock will be released by the next
2795          * task (which is an invalid locking op but in the case
2796          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2797          * do an early lockdep release here:
2798          */
2799         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2800         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2801
2802         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2803         switch_to(prev, next, prev);
2804         barrier();
2805
2806         return finish_task_switch(prev);
2807 }
2808
2809 /*
2810  * nr_running and nr_context_switches:
2811  *
2812  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2813  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2814  */
2815 unsigned long nr_running(void)
2816 {
2817         unsigned long i, sum = 0;
2818
2819         for_each_online_cpu(i)
2820                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2821
2822         return sum;
2823 }
2824
2825 /*
2826  * Check if only the current task is running on the cpu.
2827  *
2828  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2829  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2830  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2831  *
2832  * - from a non-preemptable section (of course)
2833  *
2834  * - from a thread that is bound to a single CPU
2835  *
2836  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2837  */
2838 bool single_task_running(void)
2839 {
2840         return raw_rq()->nr_running == 1;
2841 }
2842 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2843
2844 unsigned long long nr_context_switches(void)
2845 {
2846         int i;
2847         unsigned long long sum = 0;
2848
2849         for_each_possible_cpu(i)
2850                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2851
2852         return sum;
2853 }
2854
2855 unsigned long nr_iowait(void)
2856 {
2857         unsigned long i, sum = 0;
2858
2859         for_each_possible_cpu(i)
2860                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2861
2862         return sum;
2863 }
2864
2865 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2866 {
2867         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2868         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2869 }
2870
2871 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2872 {
2873         struct rq *rq = this_rq();
2874         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2875         *load = rq->load.weight;
2876 }
2877
2878 #ifdef CONFIG_SMP
2879
2880 /*
2881  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2882  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2883  */
2884 void sched_exec(void)
2885 {
2886         struct task_struct *p = current;
2887         unsigned long flags;
2888         int dest_cpu;
2889
2890         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2891         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2892         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2893                 goto unlock;
2894
2895         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2896                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2897
2898                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2899                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2900                 return;
2901         }
2902 unlock:
2903         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2904 }
2905
2906 #endif
2907
2908 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2909 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2910
2911 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2912 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2913
2914 /*
2915  * Return accounted runtime for the task.
2916  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2917  * pending runtime that have not been accounted yet.
2918  */
2919 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2920 {
2921         unsigned long flags;
2922         struct rq *rq;
2923         u64 ns;
2924
2925 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2926         /*
2927          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2928          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2929          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2930          *
2931          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2932          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2933          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2934          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2935          * been accounted, so we're correct here as well.
2936          */
2937         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2938                 return p->se.sum_exec_runtime;
2939 #endif
2940
2941         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2942         /*
2943          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2944          * project cycles that may never be accounted to this
2945          * thread, breaking clock_gettime().
2946          */
2947         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2948                 update_rq_clock(rq);
2949                 p->sched_class->update_curr(rq);
2950         }
2951         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2952         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2953
2954         return ns;
2955 }
2956
2957 /*
2958  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2959  * We call it with interrupts disabled.
2960  */
2961 void scheduler_tick(void)
2962 {
2963         int cpu = smp_processor_id();
2964         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2965         struct task_struct *curr = rq->curr;
2966
2967         sched_clock_tick();
2968
2969         raw_spin_lock(&rq->lock);
2970         update_rq_clock(rq);
2971         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2972         update_cpu_load_active(rq);
2973         calc_global_load_tick(rq);
2974         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2975
2976         perf_event_task_tick();
2977
2978 #ifdef CONFIG_SMP
2979         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2980         trigger_load_balance(rq);
2981 #endif
2982         rq_last_tick_reset(rq);
2983 }
2984
2985 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2986 /**
2987  * scheduler_tick_max_deferment
2988  *
2989  * Keep at least one tick per second when a single
2990  * active task is running because the scheduler doesn't
2991  * yet completely support full dynticks environment.
2992  *
2993  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2994  * balancing, etc... continue to move forward, even
2995  * with a very low granularity.
2996  *
2997  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2998  */
2999 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3000 {
3001         struct rq *rq = this_rq();
3002         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3003
3004         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3005
3006         if (time_before_eq(next, now))
3007                 return 0;
3008
3009         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3010 }
3011 #endif
3012
3013 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3014 {
3015         if (in_lock_functions(addr)) {
3016                 addr = CALLER_ADDR2;
3017                 if (in_lock_functions(addr))
3018                         addr = CALLER_ADDR3;
3019         }
3020         return addr;
3021 }
3022
3023 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3024                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3025
3026 void preempt_count_add(int val)
3027 {
3028 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3029         /*
3030          * Underflow?
3031          */
3032         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3033                 return;
3034 #endif
3035         __preempt_count_add(val);
3036 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3037         /*
3038          * Spinlock count overflowing soon?
3039          */
3040         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3041                                 PREEMPT_MASK - 10);
3042 #endif
3043         if (preempt_count() == val) {
3044                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
3045 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3046                 current->preempt_disable_ip = ip;
3047 #endif
3048                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3049         }
3050 }
3051 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3052 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3053
3054 void preempt_count_sub(int val)
3055 {
3056 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3057         /*
3058          * Underflow?
3059          */
3060         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3061                 return;
3062         /*
3063          * Is the spinlock portion underflowing?
3064          */
3065         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3066                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3067                 return;
3068 #endif
3069
3070         if (preempt_count() == val)
3071                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3072         __preempt_count_sub(val);
3073 }
3074 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3075 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3076
3077 #endif
3078
3079 /*
3080  * Print scheduling while atomic bug:
3081  */
3082 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3083 {
3084         if (oops_in_progress)
3085                 return;
3086
3087         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3088                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3089
3090         debug_show_held_locks(prev);
3091         print_modules();
3092         if (irqs_disabled())
3093                 print_irqtrace_events(prev);
3094 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3095         if (in_atomic_preempt_off()) {
3096                 pr_err("Preemption disabled at:");
3097                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3098                 pr_cont("\n");
3099         }
3100 #endif
3101         dump_stack();
3102         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3103 }
3104
3105 /*
3106  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3107  */
3108 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3109 {
3110 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3111         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3112 #endif
3113
3114         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3115                 __schedule_bug(prev);
3116                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3117         }
3118         rcu_sleep_check();
3119
3120         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3121
3122         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3123 }
3124
3125 /*
3126  * Pick up the highest-prio task:
3127  */
3128 static inline struct task_struct *
3129 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3130 {
3131         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3132         struct task_struct *p;
3133
3134         /*
3135          * Optimization: we know that if all tasks are in
3136          * the fair class we can call that function directly:
3137          */
3138         if (likely(prev->sched_class == class &&
3139                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3140                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3141                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3142                         goto again;
3143
3144                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3145                 if (unlikely(!p))
3146                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3147
3148                 return p;
3149         }
3150
3151 again:
3152         for_each_class(class) {
3153                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3154                 if (p) {
3155                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3156                                 goto again;
3157                         return p;
3158                 }
3159         }
3160
3161         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3162 }
3163
3164 /*
3165  * __schedule() is the main scheduler function.
3166  *
3167  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3168  *
3169  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3170  *
3171  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3172  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3173  *
3174  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3175  *      interrupt handler scheduler_tick().
3176  *
3177  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3178  *      task to the run-queue and that's it.
3179  *
3180  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3181  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3182  *      called on the nearest possible occasion:
3183  *
3184  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3185  *
3186  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3187  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3188  *           spin_unlock()!)
3189  *
3190  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3191  *           preemptible context
3192  *
3193  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3194  *         then at the next:
3195  *
3196  *          - cond_resched() call
3197  *          - explicit schedule() call
3198  *          - return from syscall or exception to user-space
3199  *          - return from interrupt-handler to user-space
3200  *
3201  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3202  */
3203 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3204 {
3205         struct task_struct *prev, *next;
3206         unsigned long *switch_count;
3207         struct rq *rq;
3208         int cpu;
3209
3210         cpu = smp_processor_id();
3211         rq = cpu_rq(cpu);
3212         prev = rq->curr;
3213
3214         /*
3215          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3216          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3217          * inconsistent (higher) preempt count.
3218          *
3219          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3220          * about this.
3221          */
3222         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3223                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3224
3225         schedule_debug(prev);
3226
3227         if (sched_feat(HRTICK))
3228                 hrtick_clear(rq);
3229
3230         local_irq_disable();
3231         rcu_note_context_switch();
3232
3233         /*
3234          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3235          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3236          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3237          */
3238         smp_mb__before_spinlock();
3239         raw_spin_lock(&rq->lock);
3240         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3241
3242         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3243
3244         switch_count = &prev->nivcsw;
3245         if (!preempt && prev->state) {
3246                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3247                         prev->state = TASK_RUNNING;
3248                 } else {
3249                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3250                         prev->on_rq = 0;
3251
3252                         /*
3253                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3254                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3255                          * concurrency.
3256                          */
3257                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3258                                 struct task_struct *to_wakeup;
3259
3260                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3261                                 if (to_wakeup)
3262                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3263                         }
3264                 }
3265                 switch_count = &prev->nvcsw;
3266         }
3267
3268         if (task_on_rq_queued(prev))
3269                 update_rq_clock(rq);
3270
3271         next = pick_next_task(rq, prev);
3272         clear_tsk_need_resched(prev);
3273         clear_preempt_need_resched();
3274         rq->clock_skip_update = 0;
3275
3276         if (likely(prev != next)) {
3277                 rq->nr_switches++;
3278                 rq->curr = next;
3279                 ++*switch_count;
3280
3281                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3282                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3283                 cpu = cpu_of(rq);
3284         } else {
3285                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3286                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3287         }
3288
3289         balance_callback(rq);
3290 }
3291
3292 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3293 {
3294         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3295                 return;
3296         /*
3297          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3298          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3299          */
3300         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3301                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3302 }
3303
3304 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3305 {
3306         struct task_struct *tsk = current;
3307
3308         sched_submit_work(tsk);
3309         do {
3310                 preempt_disable();
3311                 __schedule(false);
3312                 sched_preempt_enable_no_resched();
3313         } while (need_resched());
3314 }
3315 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3316
3317 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3318 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3319 {
3320         /*
3321          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3322          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3323          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3324          * we find a better solution.
3325          *
3326          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3327          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3328          * too frequently to make sense yet.
3329          */
3330         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3331         schedule();
3332         exception_exit(prev_state);
3333 }
3334 #endif
3335
3336 /**
3337  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3338  *
3339  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3340  */
3341 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3342 {
3343         sched_preempt_enable_no_resched();
3344         schedule();
3345         preempt_disable();
3346 }
3347
3348 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3349 {
3350         do {
3351                 preempt_disable_notrace();
3352                 __schedule(true);
3353                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3354
3355                 /*
3356                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3357                  * between schedule and now.
3358                  */
3359         } while (need_resched());
3360 }
3361
3362 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3363 /*
3364  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3365  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3366  * occur there and call schedule directly.
3367  */
3368 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3369 {
3370         /*
3371          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3372          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3373          */
3374         if (likely(!preemptible()))
3375                 return;
3376
3377         preempt_schedule_common();
3378 }
3379 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3380 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3381
3382 /**
3383  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3384  *
3385  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3386  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3387  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3388  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3389  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3390  * to be called when the system is still in usermode.
3391  *
3392  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3393  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3394  * calling the scheduler.
3395  */
3396 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3397 {
3398         enum ctx_state prev_ctx;
3399
3400         if (likely(!preemptible()))
3401                 return;
3402
3403         do {
3404                 preempt_disable_notrace();
3405                 /*
3406                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3407                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3408                  * an infinite recursion.
3409                  */
3410                 prev_ctx = exception_enter();
3411                 __schedule(true);
3412                 exception_exit(prev_ctx);
3413
3414                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3415         } while (need_resched());
3416 }
3417 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3418
3419 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3420
3421 /*
3422  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3423  * off of irq context.
3424  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3425  * protect us against recursive calling from irq.
3426  */
3427 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3428 {
3429         enum ctx_state prev_state;
3430
3431         /* Catch callers which need to be fixed */
3432         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3433
3434         prev_state = exception_enter();
3435
3436         do {
3437                 preempt_disable();
3438                 local_irq_enable();
3439                 __schedule(true);
3440                 local_irq_disable();
3441                 sched_preempt_enable_no_resched();
3442         } while (need_resched());
3443
3444         exception_exit(prev_state);
3445 }
3446
3447 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3448                           void *key)
3449 {
3450         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3451 }
3452 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3453
3454 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3455
3456 /*
3457  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3458  * @p: task
3459  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3460  *
3461  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3462  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3463  *
3464  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3465  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3466  */
3467 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3468 {
3469         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3470         struct rq *rq;
3471         const struct sched_class *prev_class;
3472
3473         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3474
3475         rq = __task_rq_lock(p);
3476
3477         /*
3478          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3479          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3480          *
3481          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3482          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3483          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3484          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3485          * with interrupts disabled and will complete the lock
3486          * protected section without being interrupted. So there is no
3487          * real need to boost.
3488          */
3489         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3490                 WARN_ON(p != rq->curr);
3491                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3492                 goto out_unlock;
3493         }
3494
3495         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3496         oldprio = p->prio;
3497         prev_class = p->sched_class;
3498         queued = task_on_rq_queued(p);
3499         running = task_current(rq, p);
3500         if (queued)
3501                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3502         if (running)
3503                 put_prev_task(rq, p);
3504
3505         /*
3506          * Boosting condition are:
3507          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3508          *      --> -dl task blocks on mutex A
3509          *
3510          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3511          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3512          *          running task
3513          */
3514         if (dl_prio(prio)) {
3515                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3516                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3517                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3518                         p->dl.dl_boosted = 1;
3519                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3520                 } else
3521                         p->dl.dl_boosted = 0;
3522                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3523         } else if (rt_prio(prio)) {
3524                 if (dl_prio(oldprio))
3525                         p->dl.dl_boosted = 0;
3526                 if (oldprio < prio)
3527                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3528                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3529         } else {
3530                 if (dl_prio(oldprio))
3531                         p->dl.dl_boosted = 0;
3532                 if (rt_prio(oldprio))
3533                         p->rt.timeout = 0;
3534                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3535         }
3536
3537         p->prio = prio;
3538
3539         if (running)
3540                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3541         if (queued)
3542                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3543
3544         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3545 out_unlock:
3546         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3547         __task_rq_unlock(rq);
3548
3549         balance_callback(rq);
3550         preempt_enable();
3551 }
3552 #endif
3553
3554 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3555 {
3556         int old_prio, delta, queued;
3557         unsigned long flags;
3558         struct rq *rq;
3559
3560         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3561                 return;
3562         /*
3563          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3564          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3565          */
3566         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3567         /*
3568          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3569          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3570          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3571          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3572          */
3573         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3574                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3575                 goto out_unlock;
3576         }
3577         queued = task_on_rq_queued(p);
3578         if (queued)
3579                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3580
3581         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3582         set_load_weight(p);
3583         old_prio = p->prio;
3584         p->prio = effective_prio(p);
3585         delta = p->prio - old_prio;
3586
3587         if (queued) {
3588                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3589                 /*
3590                  * If the task increased its priority or is running and
3591                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3592                  */
3593                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3594                         resched_curr(rq);
3595         }
3596 out_unlock:
3597         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3598 }
3599 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3600
3601 /*
3602  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3603  * @p: task
3604  * @nice: nice value
3605  */
3606 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3607 {
3608         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3609         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3610
3611         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3612                 capable(CAP_SYS_NICE));
3613 }
3614
3615 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3616
3617 /*
3618  * sys_nice - change the priority of the current process.
3619  * @increment: priority increment
3620  *
3621  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3622  * does similar things.
3623  */
3624 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3625 {
3626         long nice, retval;
3627
3628         /*
3629          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3630          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3631          * and we have a single winner.
3632          */
3633         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3634         nice = task_nice(current) + increment;
3635
3636         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3637         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3638                 return -EPERM;
3639
3640         retval = security_task_setnice(current, nice);
3641         if (retval)
3642                 return retval;
3643
3644         set_user_nice(current, nice);
3645         return 0;
3646 }
3647
3648 #endif
3649
3650 /**
3651  * task_prio - return the priority value of a given task.
3652  * @p: the task in question.
3653  *
3654  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3655  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3656  * around 0, value goes from -16 to +15.
3657  */
3658 int task_prio(const struct task_struct *p)
3659 {
3660         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3661 }
3662
3663 /**
3664  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3665  * @cpu: the processor in question.
3666  *
3667  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3668  */
3669 int idle_cpu(int cpu)
3670 {
3671         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3672
3673         if (rq->curr != rq->idle)
3674                 return 0;
3675
3676         if (rq->nr_running)
3677                 return 0;
3678
3679 #ifdef CONFIG_SMP
3680         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3681                 return 0;
3682 #endif
3683
3684         return 1;
3685 }
3686
3687 /**
3688  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3689  * @cpu: the processor in question.
3690  *
3691  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3692  */
3693 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3694 {
3695         return cpu_rq(cpu)->idle;
3696 }
3697
3698 /**
3699  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3700  * @pid: the pid in question.
3701  *
3702  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3703  */
3704 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3705 {
3706         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3707 }
3708
3709 /*
3710  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3711  * SCHED_DEADLINE task.
3712  *
3713  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3714  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3715  * for the first time with its new policy.
3716  */
3717 static void
3718 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3719 {
3720         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3721
3722         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3723         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3724         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3725         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3726         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3727
3728         /*
3729          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3730          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3731          *
3732          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3733          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3734          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3735          * amount.
3736          *
3737          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3738          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3739          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3740          * before the current scheduling deadline.
3741          *
3742          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3743          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3744          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3745          * consume more than promised.
3746          */
3747 }
3748
3749 /*
3750  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3751  * it calls know not to change it.
3752  */
3753 #define SETPARAM_POLICY -1
3754
3755 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3756                 const struct sched_attr *attr)
3757 {
3758         int policy = attr->sched_policy;
3759
3760         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3761                 policy = p->policy;
3762
3763         p->policy = policy;
3764
3765         if (dl_policy(policy))
3766                 __setparam_dl(p, attr);
3767         else if (fair_policy(policy))
3768                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3769
3770         /*
3771          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3772          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3773          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3774          */
3775         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3776         p->normal_prio = normal_prio(p);
3777         set_load_weight(p);
3778 }
3779
3780 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3781 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3782                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3783 {
3784         __setscheduler_params(p, attr);
3785
3786         /*
3787          * Keep a potential priority boosting if called from
3788          * sched_setscheduler().
3789          */
3790         if (keep_boost)
3791                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3792         else
3793                 p->prio = normal_prio(p);
3794
3795         if (dl_prio(p->prio))
3796                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3797         else if (rt_prio(p->prio))
3798                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3799         else
3800                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3801 }
3802
3803 static void
3804 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3805 {
3806         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3807
3808         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3809         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3810         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3811         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3812         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3813 }
3814
3815 /*
3816  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3817  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3818  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3819  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3820  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3821  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3822  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3823  * sched_period, as the latter can be zero).
3824  */
3825 static bool
3826 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3827 {
3828         /* deadline != 0 */
3829         if (attr->sched_deadline == 0)
3830                 return false;
3831
3832         /*
3833          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3834          * that big.
3835          */
3836         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3837                 return false;
3838
3839         /*
3840          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3841          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3842          */
3843         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3844             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3845                 return false;
3846
3847         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3848         if ((attr->sched_period != 0 &&
3849              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3850             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3851                 return false;
3852
3853         return true;
3854 }
3855
3856 /*
3857  * check the target process has a UID that matches the current process's
3858  */
3859 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3860 {
3861         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3862         bool match;
3863
3864         rcu_read_lock();
3865         pcred = __task_cred(p);
3866         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3867                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3868         rcu_read_unlock();
3869         return match;
3870 }
3871
3872 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3873                 const struct sched_attr *attr)
3874 {
3875         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3876
3877         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3878                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3879                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3880                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3881                 return true;
3882
3883         return false;
3884 }
3885
3886 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3887                                 const struct sched_attr *attr,
3888                                 bool user, bool pi)
3889 {
3890         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3891                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3892         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3893         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3894         unsigned long flags;
3895         const struct sched_class *prev_class;
3896         struct rq *rq;
3897         int reset_on_fork;
3898
3899         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3900         BUG_ON(in_interrupt());
3901 recheck:
3902         /* double check policy once rq lock held */
3903         if (policy < 0) {
3904                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3905                 policy = oldpolicy = p->policy;
3906         } else {
3907                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3908
3909                 if (!valid_policy(policy))
3910                         return -EINVAL;
3911         }
3912
3913         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3914                 return -EINVAL;
3915
3916         /*
3917          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3918          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3919          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3920          */
3921         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3922             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3923                 return -EINVAL;
3924         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3925             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3926                 return -EINVAL;
3927
3928         /*
3929          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3930          */
3931         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3932                 if (fair_policy(policy)) {
3933                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3934                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3935                                 return -EPERM;
3936                 }
3937
3938                 if (rt_policy(policy)) {
3939                         unsigned long rlim_rtprio =
3940                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3941
3942                         /* can't set/change the rt policy */
3943                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3944                                 return -EPERM;
3945
3946                         /* can't increase priority */
3947                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3948                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3949                                 return -EPERM;
3950                 }
3951
3952                  /*
3953                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3954                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3955                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3956                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3957                   */
3958                 if (dl_policy(policy))
3959                         return -EPERM;
3960
3961                 /*
3962                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3963                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3964                  */
3965                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3966                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3967                                 return -EPERM;
3968                 }
3969
3970                 /* can't change other user's priorities */
3971                 if (!check_same_owner(p))
3972                         return -EPERM;
3973
3974                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3975                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3976                         return -EPERM;
3977         }
3978
3979         if (user) {
3980                 retval = security_task_setscheduler(p);
3981                 if (retval)
3982                         return retval;
3983         }
3984
3985         /*
3986          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3987          * changing the priority of the task:
3988          *
3989          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3990          * runqueue lock must be held.
3991          */
3992         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3993
3994         /*
3995          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3996          */
3997         if (p == rq->stop) {
3998                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3999                 return -EINVAL;
4000         }
4001
4002         /*
4003          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4004          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4005          */
4006         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4007                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4008                         goto change;
4009                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4010                         goto change;
4011                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4012                         goto change;
4013
4014                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4015                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4016                 return 0;
4017         }
4018 change:
4019
4020         if (user) {
4021 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4022                 /*
4023                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4024                  * assigned.
4025                  */
4026                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4027                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4028                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4029                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4030                         return -EPERM;
4031                 }
4032 #endif
4033 #ifdef CONFIG_SMP
4034                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4035                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4036
4037                         /*
4038                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4039                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4040                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4041                          */
4042                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4043                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4044                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4045                                 return -EPERM;
4046                         }
4047                 }
4048 #endif
4049         }
4050
4051         /* recheck policy now with rq lock held */
4052         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4053                 policy = oldpolicy = -1;
4054                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4055                 goto recheck;
4056         }
4057
4058         /*
4059          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4060          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4061          * is available.
4062          */
4063         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4064                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4065                 return -EBUSY;
4066         }
4067
4068         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4069         oldprio = p->prio;
4070
4071         if (pi) {
4072                 /*
4073                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4074                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4075                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4076                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4077                  * itself.
4078                  */
4079                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4080                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4081                         __setscheduler_params(p, attr);
4082                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4083                         return 0;
4084                 }
4085         }
4086
4087         queued = task_on_rq_queued(p);
4088         running = task_current(rq, p);
4089         if (queued)
4090                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4091         if (running)
4092                 put_prev_task(rq, p);
4093
4094         prev_class = p->sched_class;
4095         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4096
4097         if (running)
4098                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4099         if (queued) {
4100                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4101                 /*
4102                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4103                  * increased (user space view).
4104                  */
4105                 if (oldprio <= p->prio)
4106                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4107
4108                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4109         }
4110
4111         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4112         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4113         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4114
4115         if (pi)
4116                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4117
4118         /*
4119          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4120          */
4121         balance_callback(rq);
4122         preempt_enable();
4123
4124         return 0;
4125 }
4126
4127 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4128                                const struct sched_param *param, bool check)
4129 {
4130         struct sched_attr attr = {
4131                 .sched_policy   = policy,
4132                 .sched_priority = param->sched_priority,
4133                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4134         };
4135
4136         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4137         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4138                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4139                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4140                 attr.sched_policy = policy;
4141         }
4142
4143         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4144 }
4145 /**
4146  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4147  * @p: the task in question.
4148  * @policy: new policy.
4149  * @param: structure containing the new RT priority.
4150  *
4151  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4152  *
4153  * NOTE that the task may be already dead.
4154  */
4155 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4156                        const struct sched_param *param)
4157 {
4158         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4159 }
4160 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4161
4162 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4163 {
4164         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4165 }
4166 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4167
4168 /**
4169  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4170  * @p: the task in question.
4171  * @policy: new policy.
4172  * @param: structure containing the new RT priority.
4173  *
4174  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4175  * current context has permission.  For example, this is needed in
4176  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4177  * but our caller might not have that capability.
4178  *
4179  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4180  */
4181 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4182                                const struct sched_param *param)
4183 {
4184         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4185 }
4186 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4187
4188 static int
4189 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4190 {
4191         struct sched_param lparam;
4192         struct task_struct *p;
4193         int retval;
4194
4195         if (!param || pid < 0)
4196                 return -EINVAL;
4197         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4198                 return -EFAULT;
4199
4200         rcu_read_lock();
4201         retval = -ESRCH;
4202         p = find_process_by_pid(pid);
4203         if (p != NULL)
4204                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4205         rcu_read_unlock();
4206
4207         return retval;
4208 }
4209
4210 /*
4211  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4212  */
4213 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4214                            struct sched_attr *attr)
4215 {
4216         u32 size;
4217         int ret;
4218
4219         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4220                 return -EFAULT;
4221
4222         /*
4223          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4224          */
4225         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4226
4227         ret = get_user(size, &uattr->size);
4228         if (ret)
4229                 return ret;
4230
4231         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4232                 goto err_size;
4233
4234         if (!size)              /* abi compat */
4235                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4236
4237         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4238                 goto err_size;
4239
4240         /*
4241          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4242          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4243          * user-space does not rely on any kernel feature
4244          * extensions we dont know about yet.
4245          */
4246         if (size > sizeof(*attr)) {
4247                 unsigned char __user *addr;
4248                 unsigned char __user *end;
4249                 unsigned char val;
4250
4251                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4252                 end  = (void __user *)uattr + size;
4253
4254                 for (; addr < end; addr++) {
4255                         ret = get_user(val, addr);
4256                         if (ret)
4257                                 return ret;
4258                         if (val)
4259                                 goto err_size;
4260                 }
4261                 size = sizeof(*attr);
4262         }
4263
4264         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4265         if (ret)
4266                 return -EFAULT;
4267
4268         /*
4269          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4270          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4271          */
4272         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4273
4274         return 0;
4275
4276 err_size:
4277         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4278         return -E2BIG;
4279 }
4280
4281 /**
4282  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4283  * @pid: the pid in question.
4284  * @policy: new policy.
4285  * @param: structure containing the new RT priority.
4286  *
4287  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4288  */
4289 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4290                 struct sched_param __user *, param)
4291 {
4292         /* negative values for policy are not valid */
4293         if (policy < 0)
4294                 return -EINVAL;
4295
4296         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4297 }
4298
4299 /**
4300  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4301  * @pid: the pid in question.
4302  * @param: structure containing the new RT priority.
4303  *
4304  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4305  */
4306 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4307 {
4308         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4309 }
4310
4311 /**
4312  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4313  * @pid: the pid in question.
4314  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4315  * @flags: for future extension.
4316  */
4317 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4318                                unsigned int, flags)
4319 {
4320         struct sched_attr attr;
4321         struct task_struct *p;
4322         int retval;
4323
4324         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4325                 return -EINVAL;
4326
4327         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4328         if (retval)
4329                 return retval;
4330
4331         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4332                 return -EINVAL;
4333
4334         rcu_read_lock();
4335         retval = -ESRCH;
4336         p = find_process_by_pid(pid);
4337         if (p != NULL)
4338                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4339         rcu_read_unlock();
4340
4341         return retval;
4342 }
4343
4344 /**
4345  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4346  * @pid: the pid in question.
4347  *
4348  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4349  * code.
4350  */
4351 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4352 {
4353         struct task_struct *p;
4354         int retval;
4355
4356         if (pid < 0)
4357                 return -EINVAL;
4358
4359         retval = -ESRCH;
4360         rcu_read_lock();
4361         p = find_process_by_pid(pid);
4362         if (p) {
4363                 retval = security_task_getscheduler(p);
4364                 if (!retval)
4365                         retval = p->policy
4366                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4367         }
4368         rcu_read_unlock();
4369         return retval;
4370 }
4371
4372 /**
4373  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4374  * @pid: the pid in question.
4375  * @param: structure containing the RT priority.
4376  *
4377  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4378  * code.
4379  */
4380 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4381 {
4382         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4383         struct task_struct *p;
4384         int retval;
4385
4386         if (!param || pid < 0)
4387                 return -EINVAL;
4388
4389         rcu_read_lock();
4390         p = find_process_by_pid(pid);
4391         retval = -ESRCH;
4392         if (!p)
4393                 goto out_unlock;
4394
4395         retval = security_task_getscheduler(p);
4396         if (retval)
4397                 goto out_unlock;
4398
4399         if (task_has_rt_policy(p))
4400                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4401         rcu_read_unlock();
4402
4403         /*
4404          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4405          */
4406         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4407
4408         return retval;
4409
4410 out_unlock:
4411         rcu_read_unlock();
4412         return retval;
4413 }
4414
4415 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4416                            struct sched_attr *attr,
4417                            unsigned int usize)
4418 {
4419         int ret;
4420
4421         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4422                 return -EFAULT;
4423
4424         /*
4425          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4426          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4427          * user-space does not get uncomplete information.
4428          */
4429         if (usize < sizeof(*attr)) {
4430                 unsigned char *addr;
4431                 unsigned char *end;
4432
4433                 addr = (void *)attr + usize;
4434                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4435
4436                 for (; addr < end; addr++) {
4437                         if (*addr)
4438                                 return -EFBIG;
4439                 }
4440
4441                 attr->size = usize;
4442         }
4443
4444         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4445         if (ret)
4446                 return -EFAULT;
4447
4448         return 0;
4449 }
4450
4451 /**
4452  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4453  * @pid: the pid in question.
4454  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4455  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4456  * @flags: for future extension.
4457  */
4458 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4459                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4460 {
4461         struct sched_attr attr = {
4462                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4463         };
4464         struct task_struct *p;
4465         int retval;
4466
4467         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4468             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4469                 return -EINVAL;
4470
4471         rcu_read_lock();
4472         p = find_process_by_pid(pid);
4473         retval = -ESRCH;
4474         if (!p)
4475                 goto out_unlock;
4476
4477         retval = security_task_getscheduler(p);
4478         if (retval)
4479                 goto out_unlock;
4480
4481         attr.sched_policy = p->policy;
4482         if (p->sched_reset_on_fork)
4483                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4484         if (task_has_dl_policy(p))
4485                 __getparam_dl(p, &attr);
4486         else if (task_has_rt_policy(p))
4487                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4488         else
4489                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4490
4491         rcu_read_unlock();
4492
4493         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4494         return retval;
4495
4496 out_unlock:
4497         rcu_read_unlock();
4498         return retval;
4499 }
4500
4501 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4502 {
4503         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4504         struct task_struct *p;
4505         int retval;
4506
4507         rcu_read_lock();
4508
4509         p = find_process_by_pid(pid);
4510         if (!p) {
4511                 rcu_read_unlock();
4512                 return -ESRCH;
4513         }
4514
4515         /* Prevent p going away */
4516         get_task_struct(p);
4517         rcu_read_unlock();
4518
4519         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4520                 retval = -EINVAL;
4521                 goto out_put_task;
4522         }
4523         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4524                 retval = -ENOMEM;
4525                 goto out_put_task;
4526         }
4527         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4528                 retval = -ENOMEM;
4529                 goto out_free_cpus_allowed;
4530         }
4531         retval = -EPERM;
4532         if (!check_same_owner(p)) {
4533                 rcu_read_lock();
4534                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4535                         rcu_read_unlock();
4536                         goto out_free_new_mask;
4537                 }
4538                 rcu_read_unlock();
4539         }
4540
4541         retval = security_task_setscheduler(p);
4542         if (retval)
4543                 goto out_free_new_mask;
4544
4545
4546         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4547         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4548
4549         /*
4550          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4551          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4552          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4553          * root_domain.
4554          */
4555 #ifdef CONFIG_SMP
4556         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4557                 rcu_read_lock();
4558                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4559                         retval = -EBUSY;
4560                         rcu_read_unlock();
4561                         goto out_free_new_mask;
4562                 }
4563                 rcu_read_unlock();
4564         }
4565 #endif
4566 again:
4567         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4568
4569         if (!retval) {
4570                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4571                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4572                         /*
4573                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4574                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4575                          * cpuset's cpus_allowed
4576                          */
4577                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4578                         goto again;
4579                 }
4580         }
4581 out_free_new_mask:
4582         free_cpumask_var(new_mask);
4583 out_free_cpus_allowed:
4584         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4585 out_put_task:
4586         put_task_struct(p);
4587         return retval;
4588 }
4589
4590 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4591                              struct cpumask *new_mask)
4592 {
4593         if (len < cpumask_size())
4594                 cpumask_clear(new_mask);
4595         else if (len > cpumask_size())
4596                 len = cpumask_size();
4597
4598         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4599 }
4600
4601 /**
4602  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4603  * @pid: pid of the process
4604  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4605  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4606  *
4607  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4608  */
4609 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4610                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4611 {
4612         cpumask_var_t new_mask;
4613         int retval;
4614
4615         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4616                 return -ENOMEM;
4617
4618         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4619         if (retval == 0)
4620                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4621         free_cpumask_var(new_mask);
4622         return retval;
4623 }
4624
4625 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4626 {
4627         struct task_struct *p;
4628         unsigned long flags;
4629         int retval;
4630
4631         rcu_read_lock();
4632
4633         retval = -ESRCH;
4634         p = find_process_by_pid(pid);
4635         if (!p)
4636                 goto out_unlock;
4637
4638         retval = security_task_getscheduler(p);
4639         if (retval)
4640                 goto out_unlock;
4641
4642         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4643         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4644         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4645
4646 out_unlock:
4647         rcu_read_unlock();
4648
4649         return retval;
4650 }
4651
4652 /**
4653  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4654  * @pid: pid of the process
4655  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4656  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4657  *
4658  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4659  */
4660 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4661                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4662 {
4663         int ret;
4664         cpumask_var_t mask;
4665
4666         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4667                 return -EINVAL;
4668         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4669                 return -EINVAL;
4670
4671         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4672                 return -ENOMEM;
4673
4674         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4675         if (ret == 0) {
4676                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4677
4678                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4679                         ret = -EFAULT;
4680                 else
4681                         ret = retlen;
4682         }
4683         free_cpumask_var(mask);
4684
4685         return ret;
4686 }
4687
4688 /**
4689  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4690  *
4691  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4692  * other threads running on this CPU then this function will return.
4693  *
4694  * Return: 0.
4695  */
4696 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4697 {
4698         struct rq *rq = this_rq_lock();
4699
4700         schedstat_inc(rq, yld_count);
4701         current->sched_class->yield_task(rq);
4702
4703         /*
4704          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4705          * no need to preempt or enable interrupts:
4706          */
4707         __release(rq->lock);
4708         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4709         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4710         sched_preempt_enable_no_resched();
4711
4712         schedule();
4713
4714         return 0;
4715 }
4716
4717 int __sched _cond_resched(void)
4718 {
4719         if (should_resched(0)) {
4720                 preempt_schedule_common();
4721                 return 1;
4722         }
4723         return 0;
4724 }
4725 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4726
4727 /*
4728  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4729  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4730  *
4731  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4732  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4733  * spin_unlock(), once by hand).
4734  */
4735 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4736 {
4737         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4738         int ret = 0;
4739
4740         lockdep_assert_held(lock);
4741
4742         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4743                 spin_unlock(lock);
4744                 if (resched)
4745                         preempt_schedule_common();
4746                 else
4747                         cpu_relax();
4748                 ret = 1;
4749                 spin_lock(lock);
4750         }
4751         return ret;
4752 }
4753 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4754
4755 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4756 {
4757         BUG_ON(!in_softirq());
4758
4759         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4760                 local_bh_enable();
4761                 preempt_schedule_common();
4762                 local_bh_disable();
4763                 return 1;
4764         }
4765         return 0;
4766 }
4767 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4768
4769 /**
4770  * yield - yield the current processor to other threads.
4771  *
4772  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4773  *
4774  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4775  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4776  * it, its already broken.
4777  *
4778  * Typical broken usage is:
4779  *
4780  * while (!event)
4781  *      yield();
4782  *
4783  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4784  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4785  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4786  *
4787  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4788  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4789  * If you still want to use yield(), do not!
4790  */
4791 void __sched yield(void)
4792 {
4793         set_current_state(TASK_RUNNING);
4794         sys_sched_yield();
4795 }
4796 EXPORT_SYMBOL(yield);
4797
4798 /**
4799  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4800  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4801  * processor it's on.
4802  * @p: target task
4803  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4804  *
4805  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4806  * can't go away on us before we can do any checks.
4807  *
4808  * Return:
4809  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4810  *      false (0) if we failed to boost the target.
4811  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4812  */
4813 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4814 {
4815         struct task_struct *curr = current;
4816         struct rq *rq, *p_rq;
4817         unsigned long flags;
4818         int yielded = 0;
4819
4820         local_irq_save(flags);
4821         rq = this_rq();
4822
4823 again:
4824         p_rq = task_rq(p);
4825         /*
4826          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4827          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4828          */
4829         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4830                 yielded = -ESRCH;
4831                 goto out_irq;
4832         }
4833
4834         double_rq_lock(rq, p_rq);
4835         if (task_rq(p) != p_rq) {
4836                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4837                 goto again;
4838         }
4839
4840         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4841                 goto out_unlock;
4842
4843         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4844                 goto out_unlock;
4845
4846         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4847                 goto out_unlock;
4848
4849         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4850         if (yielded) {
4851                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4852                 /*
4853                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4854                  * fairness.
4855                  */
4856                 if (preempt && rq != p_rq)
4857                         resched_curr(p_rq);
4858         }
4859
4860 out_unlock:
4861         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4862 out_irq:
4863         local_irq_restore(flags);
4864
4865         if (yielded > 0)
4866                 schedule();
4867
4868         return yielded;
4869 }
4870 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4871
4872 /*
4873  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4874  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4875  */
4876 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4877 {
4878         int old_iowait = current->in_iowait;
4879         struct rq *rq;
4880         long ret;
4881
4882         current->in_iowait = 1;
4883         blk_schedule_flush_plug(current);
4884
4885         delayacct_blkio_start();
4886         rq = raw_rq();
4887         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4888         ret = schedule_timeout(timeout);
4889         current->in_iowait = old_iowait;
4890         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4891         delayacct_blkio_end();
4892
4893         return ret;
4894 }
4895 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4896
4897 /**
4898  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4899  * @policy: scheduling class.
4900  *
4901  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4902  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4903  * On failure, a negative error code is returned.
4904  */
4905 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4906 {
4907         int ret = -EINVAL;
4908
4909         switch (policy) {
4910         case SCHED_FIFO:
4911         case SCHED_RR:
4912                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4913                 break;
4914         case SCHED_DEADLINE:
4915         case SCHED_NORMAL:
4916         case SCHED_BATCH:
4917         case SCHED_IDLE:
4918                 ret = 0;
4919                 break;
4920         }
4921         return ret;
4922 }
4923
4924 /**
4925  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4926  * @policy: scheduling class.
4927  *
4928  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4929  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4930  * On failure, a negative error code is returned.
4931  */
4932 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4933 {
4934         int ret = -EINVAL;
4935
4936         switch (policy) {
4937         case SCHED_FIFO:
4938         case SCHED_RR:
4939                 ret = 1;
4940                 break;
4941         case SCHED_DEADLINE:
4942         case SCHED_NORMAL:
4943         case SCHED_BATCH:
4944         case SCHED_IDLE:
4945                 ret = 0;
4946         }
4947         return ret;
4948 }
4949
4950 /**
4951  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4952  * @pid: pid of the process.
4953  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4954  *
4955  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4956  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4957  *
4958  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4959  * an error code.
4960  */
4961 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4962                 struct timespec __user *, interval)
4963 {
4964         struct task_struct *p;
4965         unsigned int time_slice;
4966         unsigned long flags;
4967         struct rq *rq;
4968         int retval;
4969         struct timespec t;
4970
4971         if (pid < 0)
4972                 return -EINVAL;
4973
4974         retval = -ESRCH;
4975         rcu_read_lock();
4976         p = find_process_by_pid(pid);
4977         if (!p)
4978                 goto out_unlock;
4979
4980         retval = security_task_getscheduler(p);
4981         if (retval)
4982                 goto out_unlock;
4983
4984         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4985         time_slice = 0;
4986         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4987                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4988         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4989
4990         rcu_read_unlock();
4991         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4992         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4993         return retval;
4994
4995 out_unlock:
4996         rcu_read_unlock();
4997         return retval;
4998 }
4999
5000 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5001
5002 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5003 {
5004         unsigned long free = 0;
5005         int ppid;
5006         unsigned long state = p->state;
5007
5008         if (state)
5009                 state = __ffs(state) + 1;
5010         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5011                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5012 #if BITS_PER_LONG == 32
5013         if (state == TASK_RUNNING)
5014                 printk(KERN_CONT " running  ");
5015         else
5016                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5017 #else
5018         if (state == TASK_RUNNING)
5019                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5020         else
5021                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5022 #endif
5023 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5024         free = stack_not_used(p);
5025 #endif
5026         ppid = 0;
5027         rcu_read_lock();
5028         if (pid_alive(p))
5029                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5030         rcu_read_unlock();
5031         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5032                 task_pid_nr(p), ppid,
5033                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5034
5035         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5036         show_stack(p, NULL);
5037 }
5038
5039 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5040 {
5041         struct task_struct *g, *p;
5042
5043 #if BITS_PER_LONG == 32
5044         printk(KERN_INFO
5045                 "  task                PC stack   pid father\n");
5046 #else
5047         printk(KERN_INFO
5048                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5049 #endif
5050         rcu_read_lock();
5051         for_each_process_thread(g, p) {
5052                 /*
5053                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5054                  * console might take a lot of time:
5055                  */
5056                 touch_nmi_watchdog();
5057                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5058                         sched_show_task(p);
5059         }
5060
5061         touch_all_softlockup_watchdogs();
5062
5063 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5064         sysrq_sched_debug_show();
5065 #endif
5066         rcu_read_unlock();
5067         /*
5068          * Only show locks if all tasks are dumped:
5069          */
5070         if (!state_filter)
5071                 debug_show_all_locks();
5072 }
5073
5074 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5075 {
5076         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5077 }
5078
5079 /**
5080  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5081  * @idle: task in question
5082  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5083  *
5084  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5085  * flag, to make booting more robust.
5086  */
5087 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5088 {
5089         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5090         unsigned long flags;
5091
5092         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5093         raw_spin_lock(&rq->lock);
5094
5095         __sched_fork(0, idle);
5096         idle->state = TASK_RUNNING;
5097         idle->se.exec_start = sched_clock();
5098
5099 #ifdef CONFIG_SMP
5100         /*
5101          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5102          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5103          *
5104          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5105          */
5106         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5107 #endif
5108         /*
5109          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5110          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5111          * lockdep check in task_group() will fail.
5112          *
5113          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5114          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5115          *
5116          * Silence PROVE_RCU
5117          */
5118         rcu_read_lock();
5119         __set_task_cpu(idle, cpu);
5120         rcu_read_unlock();
5121
5122         rq->curr = rq->idle = idle;
5123         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5124 #ifdef CONFIG_SMP
5125         idle->on_cpu = 1;
5126 #endif
5127         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5128         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5129
5130         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5131         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5132
5133         /*
5134          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5135          */
5136         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5137         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5138         vtime_init_idle(idle, cpu);
5139 #ifdef CONFIG_SMP
5140         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5141 #endif
5142 }
5143
5144 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5145                               const struct cpumask *trial)
5146 {
5147         int ret = 1, trial_cpus;
5148         struct dl_bw *cur_dl_b;
5149         unsigned long flags;
5150
5151         if (!cpumask_weight(cur))
5152                 return ret;
5153
5154         rcu_read_lock_sched();
5155         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5156         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5157
5158         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5159         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5160             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5161                 ret = 0;
5162         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5163         rcu_read_unlock_sched();
5164
5165         return ret;
5166 }
5167
5168 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5169                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5170 {
5171         int ret = 0;
5172
5173         /*
5174          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5175          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5176          * affinity and isolating such threads by their set of
5177          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5178          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5179          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5180          * before cpus_allowed may be changed.
5181          */
5182         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5183                 ret = -EINVAL;
5184                 goto out;
5185         }
5186
5187 #ifdef CONFIG_SMP
5188         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5189                                               cs_cpus_allowed)) {
5190                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5191                                                         cs_cpus_allowed);
5192                 struct dl_bw *dl_b;
5193                 bool overflow;
5194                 int cpus;
5195                 unsigned long flags;
5196
5197                 rcu_read_lock_sched();
5198                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5199                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5200                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5201                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5202                 if (overflow)
5203                         ret = -EBUSY;
5204                 else {
5205                         /*
5206                          * We reserve space for this task in the destination
5207                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5208                          * We will free resources in the source root_domain
5209                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5210                          */
5211                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5212                 }
5213                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5214                 rcu_read_unlock_sched();
5215
5216         }
5217 #endif
5218 out:
5219         return ret;
5220 }
5221
5222 #ifdef CONFIG_SMP
5223
5224 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5225 /* Migrate current task p to target_cpu */
5226 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5227 {
5228         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5229         int curr_cpu = task_cpu(p);
5230
5231         if (curr_cpu == target_cpu)
5232                 return 0;
5233
5234         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5235                 return -EINVAL;
5236
5237         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5238
5239         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5240         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5241 }
5242
5243 /*
5244  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5245  * tasks on the runqueues
5246  */
5247 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5248 {
5249         struct rq *rq;
5250         unsigned long flags;
5251         bool queued, running;
5252
5253         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5254         queued = task_on_rq_queued(p);
5255         running = task_current(rq, p);
5256
5257         if (queued)
5258                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5259         if (running)
5260                 put_prev_task(rq, p);
5261
5262         p->numa_preferred_nid = nid;
5263
5264         if (running)
5265                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5266         if (queued)
5267                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5268         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5269 }
5270 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5271
5272 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5273 /*
5274  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5275  * offline.
5276  */
5277 void idle_task_exit(void)
5278 {
5279         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5280
5281         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5282
5283         if (mm != &init_mm) {
5284                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5285                 finish_arch_post_lock_switch();
5286         }
5287         mmdrop(mm);
5288 }
5289
5290 /*
5291  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5292  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5293  * nr_active count is stable.
5294  *
5295  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5296  */
5297 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5298 {
5299         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5300         if (delta)
5301                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5302 }
5303
5304 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5305 {
5306 }
5307
5308 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5309         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5310 };
5311
5312 static struct task_struct fake_task = {
5313         /*
5314          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5315          */
5316         .prio = MAX_PRIO + 1,
5317         .sched_class = &fake_sched_class,
5318 };
5319
5320 /*
5321  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5322  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5323  *
5324  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5325  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5326  * because of lock validation efforts.
5327  */
5328 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5329 {
5330         struct rq *rq = dead_rq;
5331         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5332         int dest_cpu;
5333
5334         /*
5335          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5336          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5337          *
5338          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5339          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5340          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5341          * done here.
5342          */
5343         rq->stop = NULL;
5344
5345         /*
5346          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5347          * class method both need to have an up-to-date
5348          * value of rq->clock[_task]
5349          */
5350         update_rq_clock(rq);
5351
5352         for (;;) {
5353                 /*
5354                  * There's this thread running, bail when that's the only
5355                  * remaining thread.
5356                  */
5357                 if (rq->nr_running == 1)
5358                         break;
5359
5360                 /*
5361                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5362                  */
5363                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5364                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5365                 BUG_ON(!next);
5366                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5367
5368                 /*
5369                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5370                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5371                  * stabilizes the mask.
5372                  *
5373                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5374                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5375                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5376                  */
5377                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5378                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5379                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5380                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5381
5382                 /*
5383                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5384                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5385                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5386                  */
5387                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5388                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5389                         continue;
5390                 }
5391
5392                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5393                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5394
5395                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5396                 if (rq != dead_rq) {
5397                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5398                         rq = dead_rq;
5399                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5400                 }
5401                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5402         }
5403
5404         rq->stop = stop;
5405 }
5406 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5407
5408 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5409
5410 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5411         {
5412                 .procname       = "sched_domain",
5413                 .mode           = 0555,
5414         },
5415         {}
5416 };
5417
5418 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5419         {
5420                 .procname       = "kernel",
5421                 .mode           = 0555,
5422                 .child          = sd_ctl_dir,
5423         },
5424         {}
5425 };
5426
5427 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5428 {
5429         struct ctl_table *entry =
5430                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5431
5432         return entry;
5433 }
5434
5435 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5436 {
5437         struct ctl_table *entry;
5438
5439         /*
5440          * In the intermediate directories, both the child directory and
5441          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5442          * will always be set. In the lowest directory the names are
5443          * static strings and all have proc handlers.
5444          */
5445         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5446                 if (entry->child)
5447                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5448                 if (entry->proc_handler == NULL)
5449                         kfree(entry->procname);
5450         }
5451
5452         kfree(*tablep);
5453         *tablep = NULL;
5454 }
5455
5456 static int min_load_idx = 0;
5457 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5458
5459 static void
5460 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5461                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5462                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5463                 bool load_idx)
5464 {
5465         entry->procname = procname;
5466         entry->data = data;
5467         entry->maxlen = maxlen;
5468         entry->mode = mode;
5469         entry->proc_handler = proc_handler;
5470
5471         if (load_idx) {
5472                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5473                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5474         }
5475 }
5476
5477 static struct ctl_table *
5478 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5479 {
5480         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5481
5482         if (table == NULL)
5483                 return NULL;
5484
5485         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5486                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5487         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5488                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5489         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5490                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5491         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5492                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5493         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5494                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5495         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5496                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5497         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5498                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5499         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5500                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5501         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5502                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5503         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5504                 &sd->cache_nice_tries,
5505                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5506         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5507                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5508         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5509                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5510                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5511         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5512                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5513         /* &table[13] is terminator */
5514
5515         return table;
5516 }
5517
5518 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5519 {
5520         struct ctl_table *entry, *table;
5521         struct sched_domain *sd;
5522         int domain_num = 0, i;
5523         char buf[32];
5524
5525         for_each_domain(cpu, sd)
5526                 domain_num++;
5527         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5528         if (table == NULL)
5529                 return NULL;
5530
5531         i = 0;
5532         for_each_domain(cpu, sd) {
5533                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5534                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5535                 entry->mode = 0555;
5536                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5537                 entry++;
5538                 i++;
5539         }
5540         return table;
5541 }
5542
5543 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5544 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5545 {
5546         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5547         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5548         char buf[32];
5549
5550         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5551         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5552
5553         if (entry == NULL)
5554                 return;
5555
5556         for_each_possible_cpu(i) {
5557                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5558                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5559                 entry->mode = 0555;
5560                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5561                 entry++;
5562         }
5563
5564         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5565         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5566 }
5567
5568 /* may be called multiple times per register */
5569 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5570 {
5571         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5572         sd_sysctl_header = NULL;
5573         if (sd_ctl_dir[0].child)
5574                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5575 }
5576 #else
5577 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5578 {
5579 }
5580 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5581 {
5582 }
5583 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5584
5585 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5586 {
5587         if (!rq->online) {
5588                 const struct sched_class *class;
5589
5590                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5591                 rq->online = 1;
5592
5593                 for_each_class(class) {
5594                         if (class->rq_online)
5595                                 class->rq_online(rq);
5596                 }
5597         }
5598 }
5599
5600 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5601 {
5602         if (rq->online) {
5603                 const struct sched_class *class;
5604
5605                 for_each_class(class) {
5606                         if (class->rq_offline)
5607                                 class->rq_offline(rq);
5608                 }
5609
5610                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5611                 rq->online = 0;
5612         }
5613 }
5614
5615 /*
5616  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5617  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5618  */
5619 static int
5620 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5621 {
5622         int cpu = (long)hcpu;
5623         unsigned long flags;
5624         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5625
5626         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5627
5628         case CPU_UP_PREPARE:
5629                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5630                 break;
5631
5632         case CPU_ONLINE:
5633                 /* Update our root-domain */
5634                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5635                 if (rq->rd) {
5636                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5637
5638                         set_rq_online(rq);
5639                 }
5640                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5641                 break;
5642
5643 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5644         case CPU_DYING:
5645                 sched_ttwu_pending();
5646                 /* Update our root-domain */
5647                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5648                 if (rq->rd) {
5649                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5650                         set_rq_offline(rq);
5651                 }
5652                 migrate_tasks(rq);
5653                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5654                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5655                 break;
5656
5657         case CPU_DEAD:
5658                 calc_load_migrate(rq);
5659                 break;
5660 #endif
5661         }
5662
5663         update_max_interval();
5664
5665         return NOTIFY_OK;
5666 }
5667
5668 /*
5669  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5670  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5671  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5672  */
5673 static struct notifier_block migration_notifier = {
5674         .notifier_call = migration_call,
5675         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5676 };
5677
5678 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5679 {
5680         int cpu = smp_processor_id();
5681         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5682         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5683 }
5684
5685 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5686                                       unsigned long action, void *hcpu)
5687 {
5688         int cpu = (long)hcpu;
5689
5690         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5691         case CPU_STARTING:
5692                 set_cpu_rq_start_time();
5693                 return NOTIFY_OK;
5694
5695         case CPU_ONLINE:
5696                 /*
5697                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5698                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5699                  * as active, which is essential from here on.
5700                  */
5701                 set_cpu_active(cpu, true);
5702                 stop_machine_unpark(cpu);
5703                 return NOTIFY_OK;
5704
5705         case CPU_DOWN_FAILED:
5706                 set_cpu_active(cpu, true);
5707                 return NOTIFY_OK;
5708
5709         default:
5710                 return NOTIFY_DONE;
5711         }
5712 }
5713
5714 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5715                                         unsigned long action, void *hcpu)
5716 {
5717         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5718         case CPU_DOWN_PREPARE:
5719                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5720                 return NOTIFY_OK;
5721         default:
5722                 return NOTIFY_DONE;
5723         }
5724 }
5725
5726 static int __init migration_init(void)
5727 {
5728         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5729         int err;
5730
5731         /* Initialize migration for the boot CPU */
5732         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5733         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5734         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5735         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5736
5737         /* Register cpu active notifiers */
5738         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5739         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5740
5741         return 0;
5742 }
5743 early_initcall(migration_init);
5744
5745 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5746
5747 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5748
5749 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5750
5751 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5752 {
5753         sched_debug_enabled = 1;
5754
5755         return 0;
5756 }
5757 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5758
5759 static inline bool sched_debug(void)
5760 {
5761         return sched_debug_enabled;
5762 }
5763
5764 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5765                                   struct cpumask *groupmask)
5766 {
5767         struct sched_group *group = sd->groups;
5768
5769         cpumask_clear(groupmask);
5770
5771         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5772
5773         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5774                 printk("does not load-balance\n");
5775                 if (sd->parent)
5776                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5777                                         " has parent");
5778                 return -1;
5779         }
5780
5781         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5782                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5783
5784         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5785                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5786                                 "CPU%d\n", cpu);
5787         }
5788         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5789                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5790                                 " CPU%d\n", cpu);
5791         }
5792
5793         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5794         do {
5795                 if (!group) {
5796                         printk("\n");
5797                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5798                         break;
5799                 }
5800
5801                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5802                         printk(KERN_CONT "\n");
5803                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5804                         break;
5805                 }
5806
5807                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5808                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5809                         printk(KERN_CONT "\n");
5810                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5811                         break;
5812                 }
5813
5814                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5815
5816                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5817                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5818                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5819                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5820                                 group->sgc->capacity);
5821                 }
5822
5823                 group = group->next;
5824         } while (group != sd->groups);
5825         printk(KERN_CONT "\n");
5826
5827         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5828                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5829
5830         if (sd->parent &&
5831             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5832                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5833                         "of domain->span\n");
5834         return 0;
5835 }
5836
5837 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5838 {
5839         int level = 0;
5840
5841         if (!sched_debug_enabled)
5842                 return;
5843
5844         if (!sd) {
5845                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5846                 return;
5847         }
5848
5849         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5850
5851         for (;;) {
5852                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5853                         break;
5854                 level++;
5855                 sd = sd->parent;
5856                 if (!sd)
5857                         break;
5858         }
5859 }
5860 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5861 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5862 static inline bool sched_debug(void)
5863 {
5864         return false;
5865 }
5866 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5867
5868 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5869 {
5870         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5871                 return 1;
5872
5873         /* Following flags need at least 2 groups */
5874         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5875                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5876                          SD_BALANCE_FORK |
5877                          SD_BALANCE_EXEC |
5878                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5879                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5880                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5881                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5882                         return 0;
5883         }
5884
5885         /* Following flags don't use groups */
5886         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5887                 return 0;
5888
5889         return 1;
5890 }
5891
5892 static int
5893 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5894 {
5895         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5896
5897         if (sd_degenerate(parent))
5898                 return 1;
5899
5900         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5901                 return 0;
5902
5903         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5904         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5905                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5906                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5907                                 SD_BALANCE_FORK |
5908                                 SD_BALANCE_EXEC |
5909                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5910                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5911                                 SD_PREFER_SIBLING |
5912                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5913                 if (nr_node_ids == 1)
5914                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5915         }
5916         if (~cflags & pflags)
5917                 return 0;
5918
5919         return 1;
5920 }
5921
5922 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5923 {
5924         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5925
5926         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5927         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5928         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5929         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5930         free_cpumask_var(rd->online);
5931         free_cpumask_var(rd->span);
5932         kfree(rd);
5933 }
5934
5935 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5936 {
5937         struct root_domain *old_rd = NULL;
5938         unsigned long flags;
5939
5940         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5941
5942         if (rq->rd) {
5943                 old_rd = rq->rd;
5944
5945                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5946                         set_rq_offline(rq);
5947
5948                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5949
5950                 /*
5951                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5952                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5953                  * in this function:
5954                  */
5955                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5956                         old_rd = NULL;
5957         }
5958
5959         atomic_inc(&rd->refcount);
5960         rq->rd = rd;
5961
5962         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5963         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5964                 set_rq_online(rq);
5965
5966         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5967
5968         if (old_rd)
5969                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5970 }
5971
5972 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5973 {
5974         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5975
5976         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5977                 goto out;
5978         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5979                 goto free_span;
5980         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5981                 goto free_online;
5982         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5983                 goto free_dlo_mask;
5984
5985         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5986         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5987                 goto free_dlo_mask;
5988
5989         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5990                 goto free_rto_mask;
5991         return 0;
5992
5993 free_rto_mask:
5994         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5995 free_dlo_mask:
5996         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5997 free_online:
5998         free_cpumask_var(rd->online);
5999 free_span:
6000         free_cpumask_var(rd->span);
6001 out:
6002         return -ENOMEM;
6003 }
6004
6005 /*
6006  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
6007  * members (mimicking the global state we have today).
6008  */
6009 struct root_domain def_root_domain;
6010
6011 static void init_defrootdomain(void)
6012 {
6013         init_rootdomain(&def_root_domain);
6014
6015         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6016 }
6017
6018 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6019 {
6020         struct root_domain *rd;
6021
6022         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6023         if (!rd)
6024                 return NULL;
6025
6026         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6027                 kfree(rd);
6028                 return NULL;
6029         }
6030
6031         return rd;
6032 }
6033
6034 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
6035 {
6036         struct sched_group *tmp, *first;
6037
6038         if (!sg)
6039                 return;
6040
6041         first = sg;
6042         do {
6043                 tmp = sg->next;
6044
6045                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
6046                         kfree(sg->sgc);
6047
6048                 kfree(sg);
6049                 sg = tmp;
6050         } while (sg != first);
6051 }
6052
6053 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6054 {
6055         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6056
6057         /*
6058          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6059          * nuke them all.
6060          */
6061         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6062                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6063         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6064                 kfree(sd->groups->sgc);
6065                 kfree(sd->groups);
6066         }
6067         kfree(sd);
6068 }
6069
6070 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6071 {
6072         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6073 }
6074
6075 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6076 {
6077         for (; sd; sd = sd->parent)
6078                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6079 }
6080
6081 /*
6082  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6083  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6084  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6085  *
6086  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6087  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6088  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6089  */
6090 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6091 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6092 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6093 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6094 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6095 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6096
6097 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6098 {
6099         struct sched_domain *sd;
6100         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
6101         int id = cpu;
6102         int size = 1;
6103
6104         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6105         if (sd) {
6106                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6107                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6108                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6109         }
6110         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6111
6112         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6113         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6114         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6115
6116         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6117         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6118
6119         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6120         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6121 }
6122
6123 /*
6124  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6125  * hold the hotplug lock.
6126  */
6127 static void
6128 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6129 {
6130         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6131         struct sched_domain *tmp;
6132
6133         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6134         for (tmp = sd; tmp; ) {
6135                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6136                 if (!parent)
6137                         break;
6138
6139                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6140                         tmp->parent = parent->parent;
6141                         if (parent->parent)
6142                                 parent->parent->child = tmp;
6143                         /*
6144                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6145                          * degenerate parent; the spans match for this
6146                          * so the property transfers.
6147                          */
6148                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6149                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6150                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6151                 } else
6152                         tmp = tmp->parent;
6153         }
6154
6155         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6156                 tmp = sd;
6157                 sd = sd->parent;
6158                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6159                 if (sd)
6160                         sd->child = NULL;
6161         }
6162
6163         sched_domain_debug(sd, cpu);
6164
6165         rq_attach_root(rq, rd);
6166         tmp = rq->sd;
6167         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6168         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6169
6170         update_top_cache_domain(cpu);
6171 }
6172
6173 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6174 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6175 {
6176         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6177         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6178         return 1;
6179 }
6180
6181 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6182
6183 struct s_data {
6184         struct sched_domain ** __percpu sd;
6185         struct root_domain      *rd;
6186 };
6187
6188 enum s_alloc {
6189         sa_rootdomain,
6190         sa_sd,
6191         sa_sd_storage,
6192         sa_none,
6193 };
6194
6195 /*
6196  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6197  * domain traversal.
6198  *
6199  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6200  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6201  * range.
6202  *
6203  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6204  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6205  * cpu they're built on, so check that.
6206  *
6207  */
6208 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6209 {
6210         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6211         struct sd_data *sdd = sd->private;
6212         struct sched_domain *sibling;
6213         int i;
6214
6215         for_each_cpu(i, span) {
6216                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6217                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6218                         continue;
6219
6220                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6221         }
6222 }
6223
6224 /*
6225  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6226  * of this group that's also in the iteration mask.
6227  */
6228 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6229 {
6230         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6231 }
6232
6233 static int
6234 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6235 {
6236         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6237         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6238         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6239         struct sd_data *sdd = sd->private;
6240         struct sched_domain *sibling;
6241         int i;
6242
6243         cpumask_clear(covered);
6244
6245         for_each_cpu(i, span) {
6246                 struct cpumask *sg_span;
6247
6248                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6249                         continue;
6250
6251                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6252
6253                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6254                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6255                         continue;
6256
6257                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6258                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6259
6260                 if (!sg)
6261                         goto fail;
6262
6263                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6264                 if (sibling->child)
6265                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6266                 else
6267                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6268
6269                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6270
6271                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6272                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6273                         build_group_mask(sd, sg);
6274
6275                 /*
6276                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6277                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6278                  * die on a /0 trap.
6279                  */
6280                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6281
6282                 /*
6283                  * Make sure the first group of this domain contains the
6284                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6285                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6286                  */
6287                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6288                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6289                         groups = sg;
6290
6291                 if (!first)
6292                         first = sg;
6293                 if (last)
6294                         last->next = sg;
6295                 last = sg;
6296                 last->next = first;
6297         }
6298         sd->groups = groups;
6299
6300         return 0;
6301
6302 fail:
6303         free_sched_groups(first, 0);
6304
6305         return -ENOMEM;
6306 }
6307
6308 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6309 {
6310         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6311         struct sched_domain *child = sd->child;
6312
6313         if (child)
6314                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6315
6316         if (sg) {
6317                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6318                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6319                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6320         }
6321
6322         return cpu;
6323 }
6324
6325 /*
6326  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6327  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6328  * and ->cpu_capacity to 0.
6329  *
6330  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6331  */
6332 static int
6333 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6334 {
6335         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6336         struct sd_data *sdd = sd->private;
6337         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6338         struct cpumask *covered;
6339         int i;
6340
6341         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6342         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6343
6344         if (cpu != cpumask_first(span))
6345                 return 0;
6346
6347         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6348         covered = sched_domains_tmpmask;
6349
6350         cpumask_clear(covered);
6351
6352         for_each_cpu(i, span) {
6353                 struct sched_group *sg;
6354                 int group, j;
6355
6356                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6357                         continue;
6358
6359                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6360                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6361
6362                 for_each_cpu(j, span) {
6363                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6364                                 continue;
6365
6366                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6367                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6368                 }
6369
6370                 if (!first)
6371                         first = sg;
6372                 if (last)
6373                         last->next = sg;
6374                 last = sg;
6375         }
6376         last->next = first;
6377
6378         return 0;
6379 }
6380
6381 /*
6382  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6383  *
6384  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6385  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6386  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6387  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6388  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6389  * group having less cpu_capacity.
6390  */
6391 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6392 {
6393         struct sched_group *sg = sd->groups;
6394
6395         WARN_ON(!sg);
6396
6397         do {
6398                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6399                 sg = sg->next;
6400         } while (sg != sd->groups);
6401
6402         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6403                 return;
6404
6405         update_group_capacity(sd, cpu);
6406         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6407 }
6408
6409 /*
6410  * Initializers for schedule domains
6411  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6412  */
6413
6414 static int default_relax_domain_level = -1;
6415 int sched_domain_level_max;
6416
6417 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6418 {
6419         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6420                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6421
6422         return 1;
6423 }
6424 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6425
6426 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6427                                  struct sched_domain_attr *attr)
6428 {
6429         int request;
6430
6431         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6432                 if (default_relax_domain_level < 0)
6433                         return;
6434                 else
6435                         request = default_relax_domain_level;
6436         } else
6437                 request = attr->relax_domain_level;
6438         if (request < sd->level) {
6439                 /* turn off idle balance on this domain */
6440                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6441         } else {
6442                 /* turn on idle balance on this domain */
6443                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6444         }
6445 }
6446
6447 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6448 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6449
6450 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6451                                  const struct cpumask *cpu_map)
6452 {
6453         switch (what) {
6454         case sa_rootdomain:
6455                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6456                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6457         case sa_sd:
6458                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6459         case sa_sd_storage:
6460                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6461         case sa_none:
6462                 break;
6463         }
6464 }
6465
6466 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6467                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6468 {
6469         memset(d, 0, sizeof(*d));
6470
6471         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6472                 return sa_sd_storage;
6473         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6474         if (!d->sd)
6475                 return sa_sd_storage;
6476         d->rd = alloc_rootdomain();
6477         if (!d->rd)
6478                 return sa_sd;
6479         return sa_rootdomain;
6480 }
6481
6482 /*
6483  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6484  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6485  * will not free the data we're using.
6486  */
6487 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6488 {
6489         struct sd_data *sdd = sd->private;
6490
6491         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6492         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6493
6494         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6495                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6496
6497         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6498                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6499 }
6500
6501 #ifdef CONFIG_NUMA
6502 static int sched_domains_numa_levels;
6503 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6504 static int *sched_domains_numa_distance;
6505 int sched_max_numa_distance;
6506 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6507 static int sched_domains_curr_level;
6508 #endif
6509
6510 /*
6511  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6512  *
6513  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6514  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6515  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6516  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6517  *
6518  * Odd one out:
6519  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6520  */
6521 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6522         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6523          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6524          SD_NUMA |                      \
6525          SD_ASYM_PACKING |              \
6526          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6527
6528 static struct sched_domain *
6529 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6530 {
6531         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6532         int sd_weight, sd_flags = 0;
6533
6534 #ifdef CONFIG_NUMA
6535         /*
6536          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6537          */
6538         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6539 #endif
6540
6541         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6542
6543         if (tl->sd_flags)
6544                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6545         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6546                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6547                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6548
6549         *sd = (struct sched_domain){
6550                 .min_interval           = sd_weight,
6551                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6552                 .busy_factor            = 32,
6553                 .imbalance_pct          = 125,
6554
6555                 .cache_nice_tries       = 0,
6556                 .busy_idx               = 0,
6557                 .idle_idx               = 0,
6558                 .newidle_idx            = 0,
6559                 .wake_idx               = 0,
6560                 .forkexec_idx           = 0,
6561
6562                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6563                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6564                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6565                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6566                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6567                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6568                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6569                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6570                                         | 0*SD_SERIALIZE
6571                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6572                                         | 0*SD_NUMA
6573                                         | sd_flags
6574                                         ,
6575
6576                 .last_balance           = jiffies,
6577                 .balance_interval       = sd_weight,
6578                 .smt_gain               = 0,
6579                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6580                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6581 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6582                 .name                   = tl->name,
6583 #endif
6584         };
6585
6586         /*
6587          * Convert topological properties into behaviour.
6588          */
6589
6590         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6591                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6592                 sd->imbalance_pct = 110;
6593                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6594
6595         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6596                 sd->imbalance_pct = 117;
6597                 sd->cache_nice_tries = 1;
6598                 sd->busy_idx = 2;
6599
6600 #ifdef CONFIG_NUMA
6601         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6602                 sd->cache_nice_tries = 2;
6603                 sd->busy_idx = 3;
6604                 sd->idle_idx = 2;
6605
6606                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6607                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6608                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6609                                        SD_BALANCE_FORK |
6610                                        SD_WAKE_AFFINE);
6611                 }
6612
6613 #endif
6614         } else {
6615                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6616                 sd->cache_nice_tries = 1;
6617                 sd->busy_idx = 2;
6618                 sd->idle_idx = 1;
6619         }
6620
6621         sd->private = &tl->data;
6622
6623         return sd;
6624 }
6625
6626 /*
6627  * Topology list, bottom-up.
6628  */
6629 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6630 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6631         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6632 #endif
6633 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6634         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6635 #endif
6636         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6637         { NULL, },
6638 };
6639
6640 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6641         default_topology;
6642
6643 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6644         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6645
6646 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6647 {
6648         sched_domain_topology = tl;
6649 }
6650
6651 #ifdef CONFIG_NUMA
6652
6653 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6654 {
6655         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6656 }
6657
6658 static void sched_numa_warn(const char *str)
6659 {
6660         static int done = false;
6661         int i,j;
6662
6663         if (done)
6664                 return;
6665
6666         done = true;
6667
6668         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6669
6670         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6671                 printk(KERN_WARNING "  ");
6672                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6673                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6674                 printk(KERN_CONT "\n");
6675         }
6676         printk(KERN_WARNING "\n");
6677 }
6678
6679 bool find_numa_distance(int distance)
6680 {
6681         int i;
6682
6683         if (distance == node_distance(0, 0))
6684                 return true;
6685
6686         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6687                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6688                         return true;
6689         }
6690
6691         return false;
6692 }
6693
6694 /*
6695  * A system can have three types of NUMA topology:
6696  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6697  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6698  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6699  *
6700  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6701  * topology lies in whether communication between not directly
6702  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6703  * could run), or through backplane controllers. This affects
6704  * placement of programs.
6705  *
6706  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6707  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6708  *   is directly connected.
6709  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6710  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6711  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6712  */
6713 static void init_numa_topology_type(void)
6714 {
6715         int a, b, c, n;
6716
6717         n = sched_max_numa_distance;
6718
6719         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6720                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6721                 return;
6722         }
6723
6724         for_each_online_node(a) {
6725                 for_each_online_node(b) {
6726                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6727                         if (node_distance(a, b) < n)
6728                                 continue;
6729
6730                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6731                         for_each_online_node(c) {
6732                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6733                                     node_distance(b, c) < n) {
6734                                         sched_numa_topology_type =
6735                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6736                                         return;
6737                                 }
6738                         }
6739
6740                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6741                         return;
6742                 }
6743         }
6744 }
6745
6746 static void sched_init_numa(void)
6747 {
6748         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6749         struct sched_domain_topology_level *tl;
6750         int level = 0;
6751         int i, j, k;
6752
6753         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6754         if (!sched_domains_numa_distance)
6755                 return;
6756
6757         /*
6758          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6759          * unique distances in the node_distance() table.
6760          *
6761          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6762          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6763          */
6764         next_distance = curr_distance;
6765         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6766                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6767                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6768                                 int distance = node_distance(i, k);
6769
6770                                 if (distance > curr_distance &&
6771                                     (distance < next_distance ||
6772                                      next_distance == curr_distance))
6773                                         next_distance = distance;
6774
6775                                 /*
6776                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6777                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6778                                  * equally connected to A.
6779                                  */
6780                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6781                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6782
6783                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6784                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6785                         }
6786                         if (next_distance != curr_distance) {
6787                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6788                                 sched_domains_numa_levels = level;
6789                                 curr_distance = next_distance;
6790                         } else break;
6791                 }
6792
6793                 /*
6794                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6795                  */
6796                 if (!sched_debug())
6797                         break;
6798         }
6799
6800         if (!level)
6801                 return;
6802
6803         /*
6804          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6805          * identity distance node_distance(i,i).
6806          *
6807          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6808          * numbers.
6809          */
6810
6811         /*
6812          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6813          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6814          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6815          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6816          * in other functions.
6817          *
6818          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6819          */
6820         sched_domains_numa_levels = 0;
6821
6822         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6823         if (!sched_domains_numa_masks)
6824                 return;
6825
6826         /*
6827          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6828          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6829          */
6830         for (i = 0; i < level; i++) {
6831                 sched_domains_numa_masks[i] =
6832                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6833                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6834                         return;
6835
6836                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6837                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6838                         if (!mask)
6839                                 return;
6840
6841                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6842
6843                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6844                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6845                                         continue;
6846
6847                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6848                         }
6849                 }
6850         }
6851
6852         /* Compute default topology size */
6853         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6854
6855         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6856                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6857         if (!tl)
6858                 return;
6859
6860         /*
6861          * Copy the default topology bits..
6862          */
6863         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6864                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6865
6866         /*
6867          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6868          */
6869         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6870                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6871                         .mask = sd_numa_mask,
6872                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6873                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6874                         .numa_level = j,
6875                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6876                 };
6877         }
6878
6879         sched_domain_topology = tl;
6880
6881         sched_domains_numa_levels = level;
6882         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6883
6884         init_numa_topology_type();
6885 }
6886
6887 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6888 {
6889         int i, j;
6890         int node = cpu_to_node(cpu);
6891
6892         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6893                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6894                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6895                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6896                 }
6897         }
6898 }
6899
6900 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6901 {
6902         int i, j;
6903         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6904                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6905                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6906         }
6907 }
6908
6909 /*
6910  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6911  * are onlined.
6912  */
6913 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6914                                            unsigned long action,
6915                                            void *hcpu)
6916 {
6917         int cpu = (long)hcpu;
6918
6919         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6920         case CPU_ONLINE:
6921                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6922                 break;
6923
6924         case CPU_DEAD:
6925                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6926                 break;
6927
6928         default:
6929                 return NOTIFY_DONE;
6930         }
6931
6932         return NOTIFY_OK;
6933 }
6934 #else
6935 static inline void sched_init_numa(void)
6936 {
6937 }
6938
6939 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6940                                            unsigned long action,
6941                                            void *hcpu)
6942 {
6943         return 0;
6944 }
6945 #endif /* CONFIG_NUMA */
6946
6947 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6948 {
6949         struct sched_domain_topology_level *tl;
6950         int j;
6951
6952         for_each_sd_topology(tl) {
6953                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6954
6955                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6956                 if (!sdd->sd)
6957                         return -ENOMEM;
6958
6959                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6960                 if (!sdd->sg)
6961                         return -ENOMEM;
6962
6963                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6964                 if (!sdd->sgc)
6965                         return -ENOMEM;
6966
6967                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6968                         struct sched_domain *sd;
6969                         struct sched_group *sg;
6970                         struct sched_group_capacity *sgc;
6971
6972                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6973                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6974                         if (!sd)
6975                                 return -ENOMEM;
6976
6977                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6978
6979                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6980                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6981                         if (!sg)
6982                                 return -ENOMEM;
6983
6984                         sg->next = sg;
6985
6986                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6987
6988                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6989                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6990                         if (!sgc)
6991                                 return -ENOMEM;
6992
6993                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6994                 }
6995         }
6996
6997         return 0;
6998 }
6999
7000 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7001 {
7002         struct sched_domain_topology_level *tl;
7003         int j;
7004
7005         for_each_sd_topology(tl) {
7006                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7007
7008                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7009                         struct sched_domain *sd;
7010
7011                         if (sdd->sd) {
7012                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7013                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7014                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7015                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7016                         }
7017
7018                         if (sdd->sg)
7019                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7020                         if (sdd->sgc)
7021                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7022                 }
7023                 free_percpu(sdd->sd);
7024                 sdd->sd = NULL;
7025                 free_percpu(sdd->sg);
7026                 sdd->sg = NULL;
7027                 free_percpu(sdd->sgc);
7028                 sdd->sgc = NULL;
7029         }
7030 }
7031
7032 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7033                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7034                 struct sched_domain *child, int cpu)
7035 {
7036         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
7037         if (!sd)
7038                 return child;
7039
7040         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7041         if (child) {
7042                 sd->level = child->level + 1;
7043                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7044                 child->parent = sd;
7045                 sd->child = child;
7046
7047                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7048                                     sched_domain_span(sd))) {
7049                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7050 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7051                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7052                                         child->name, sd->name);
7053 #endif
7054                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7055                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7056                                    sched_domain_span(sd),
7057                                    sched_domain_span(child));
7058                 }
7059
7060         }
7061         set_domain_attribute(sd, attr);
7062
7063         return sd;
7064 }
7065
7066 /*
7067  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7068  * to the individual cpus
7069  */
7070 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7071                                struct sched_domain_attr *attr)
7072 {
7073         enum s_alloc alloc_state;
7074         struct sched_domain *sd;
7075         struct s_data d;
7076         int i, ret = -ENOMEM;
7077
7078         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7079         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7080                 goto error;
7081
7082         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7083         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7084                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7085
7086                 sd = NULL;
7087                 for_each_sd_topology(tl) {
7088                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7089                         if (tl == sched_domain_topology)
7090                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7091                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7092                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7093                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7094                                 break;
7095                 }
7096         }
7097
7098         /* Build the groups for the domains */
7099         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7100                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7101                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7102                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7103                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7104                                         goto error;
7105                         } else {
7106                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7107                                         goto error;
7108                         }
7109                 }
7110         }
7111
7112         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7113         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7114                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7115                         continue;
7116
7117                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7118                         claim_allocations(i, sd);
7119                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7120                 }
7121         }
7122
7123         /* Attach the domains */
7124         rcu_read_lock();
7125         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7126                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7127                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7128         }
7129         rcu_read_unlock();
7130
7131         ret = 0;
7132 error:
7133         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7134         return ret;
7135 }
7136
7137 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7138 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7139 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7140                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7141
7142 /*
7143  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7144  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7145  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7146  */
7147 static cpumask_var_t fallback_doms;
7148
7149 /*
7150  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7151  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7152  * or 0 if it stayed the same.
7153  */
7154 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7155 {
7156         return 0;
7157 }
7158
7159 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7160 {
7161         int i;
7162         cpumask_var_t *doms;
7163
7164         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7165         if (!doms)
7166                 return NULL;
7167         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7168                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7169                         free_sched_domains(doms, i);
7170                         return NULL;
7171                 }
7172         }
7173         return doms;
7174 }
7175
7176 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7177 {
7178         unsigned int i;
7179         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7180                 free_cpumask_var(doms[i]);
7181         kfree(doms);
7182 }
7183
7184 /*
7185  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7186  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7187  * exclude other special cases in the future.
7188  */
7189 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7190 {
7191         int err;
7192
7193         arch_update_cpu_topology();
7194         ndoms_cur = 1;
7195         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7196         if (!doms_cur)
7197                 doms_cur = &fallback_doms;
7198         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7199         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7200         register_sched_domain_sysctl();
7201
7202         return err;
7203 }
7204
7205 /*
7206  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7207  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7208  */
7209 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7210 {
7211         int i;
7212
7213         rcu_read_lock();
7214         for_each_cpu(i, cpu_map)
7215                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7216         rcu_read_unlock();
7217 }
7218
7219 /* handle null as "default" */
7220 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7221                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7222 {
7223         struct sched_domain_attr tmp;
7224
7225         /* fast path */
7226         if (!new && !cur)
7227                 return 1;
7228
7229         tmp = SD_ATTR_INIT;
7230         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7231                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7232                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7233 }
7234
7235 /*
7236  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7237  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7238  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7239  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7240  *
7241  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7242  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7243  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7244  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7245  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7246  * it as it is.
7247  *
7248  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7249  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7250  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7251  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7252  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7253  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7254  *
7255  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7256  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7257  * and it will not create the default domain.
7258  *
7259  * Call with hotplug lock held
7260  */
7261 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7262                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7263 {
7264         int i, j, n;
7265         int new_topology;
7266
7267         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7268
7269         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7270         unregister_sched_domain_sysctl();
7271
7272         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7273         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7274
7275         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7276
7277         /* Destroy deleted domains */
7278         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7279                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7280                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7281                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7282                                 goto match1;
7283                 }
7284                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7285                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7286 match1:
7287                 ;
7288         }
7289
7290         n = ndoms_cur;
7291         if (doms_new == NULL) {
7292                 n = 0;
7293                 doms_new = &fallback_doms;
7294                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7295                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7296         }
7297
7298         /* Build new domains */
7299         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7300                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7301                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7302                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7303                                 goto match2;
7304                 }
7305                 /* no match - add a new doms_new */
7306                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7307 match2:
7308                 ;
7309         }
7310
7311         /* Remember the new sched domains */
7312         if (doms_cur != &fallback_doms)
7313                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7314         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7315         doms_cur = doms_new;
7316         dattr_cur = dattr_new;
7317         ndoms_cur = ndoms_new;
7318
7319         register_sched_domain_sysctl();
7320
7321         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7322 }
7323
7324 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7325
7326 /*
7327  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7328  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7329  * around partition_sched_domains().
7330  *
7331  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7332  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7333  */
7334 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7335                              void *hcpu)
7336 {
7337         switch (action) {
7338         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7339         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7340
7341                 /*
7342                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7343                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7344                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7345                  * domain, ignoring cpusets.
7346                  */
7347                 num_cpus_frozen--;
7348                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7349                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7350                         break;
7351                 }
7352
7353                 /*
7354                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7355                  * restore the original sched domains by considering the
7356                  * cpuset configurations.
7357                  */
7358
7359         case CPU_ONLINE:
7360                 cpuset_update_active_cpus(true);
7361                 break;
7362         default:
7363                 return NOTIFY_DONE;
7364         }
7365         return NOTIFY_OK;
7366 }
7367
7368 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7369                                void *hcpu)
7370 {
7371         unsigned long flags;
7372         long cpu = (long)hcpu;
7373         struct dl_bw *dl_b;
7374         bool overflow;
7375         int cpus;
7376
7377         switch (action) {
7378         case CPU_DOWN_PREPARE:
7379                 rcu_read_lock_sched();
7380                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7381
7382                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7383                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7384                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7385                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7386
7387                 rcu_read_unlock_sched();
7388
7389                 if (overflow)
7390                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7391                 cpuset_update_active_cpus(false);
7392                 break;
7393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7394                 num_cpus_frozen++;
7395                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7396                 break;
7397         default:
7398                 return NOTIFY_DONE;
7399         }
7400         return NOTIFY_OK;
7401 }
7402
7403 void __init sched_init_smp(void)
7404 {
7405         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7406
7407         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7408         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7409
7410         sched_init_numa();
7411
7412         /*
7413          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7414          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7415          * happen.
7416          */
7417         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7418         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7419         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7420         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7421                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7422         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7423
7424         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7425         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7426         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7427
7428         init_hrtick();
7429
7430         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7431         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7432                 BUG();
7433         sched_init_granularity();
7434         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7435
7436         init_sched_rt_class();
7437         init_sched_dl_class();
7438 }
7439 #else
7440 void __init sched_init_smp(void)
7441 {
7442         sched_init_granularity();
7443 }
7444 #endif /* CONFIG_SMP */
7445
7446 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7447 {
7448         return in_lock_functions(addr) ||
7449                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7450                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7451 }
7452
7453 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7454 /*
7455  * Default task group.
7456  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7457  */
7458 struct task_group root_task_group;
7459 LIST_HEAD(task_groups);
7460
7461 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7462 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7463 #endif
7464
7465 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7466
7467 void __init sched_init(void)
7468 {
7469         int i, j;
7470         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7471
7472 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7473         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7474 #endif
7475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7476         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7477 #endif
7478         if (alloc_size) {
7479                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7480
7481 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7482                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7483                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7484
7485                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7486                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7487
7488 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7489 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7490                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7491                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7492
7493                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7494                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7495
7496 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7497         }
7498 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7499         for_each_possible_cpu(i) {
7500                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7501                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7502         }
7503 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7504
7505         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7506                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7507         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7508                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7509
7510 #ifdef CONFIG_SMP
7511         init_defrootdomain();
7512 #endif
7513
7514 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7515         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7516                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7517 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7518
7519 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7520         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7521
7522         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7523         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7524         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7525         autogroup_init(&init_task);
7526 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7527
7528         for_each_possible_cpu(i) {
7529                 struct rq *rq;
7530
7531                 rq = cpu_rq(i);
7532                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7533                 rq->nr_running = 0;
7534                 rq->calc_load_active = 0;
7535                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7536                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7537                 init_rt_rq(&rq->rt);
7538                 init_dl_rq(&rq->dl);
7539 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7540                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7541                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7542                 /*
7543                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7544                  *
7545                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7546                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7547                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7548                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7549                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7550                  * (se->load.weight).
7551                  *
7552                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7553                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7554                  * then A0's share of the cpu resource is:
7555                  *
7556                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7557                  *
7558                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7559                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7560                  */
7561                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7562                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7563 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7564
7565                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7566 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7567                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7568 #endif
7569
7570                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7571                         rq->cpu_load[j] = 0;
7572
7573                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7574
7575 #ifdef CONFIG_SMP
7576                 rq->sd = NULL;
7577                 rq->rd = NULL;
7578                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7579                 rq->balance_callback = NULL;
7580                 rq->active_balance = 0;
7581                 rq->next_balance = jiffies;
7582                 rq->push_cpu = 0;
7583                 rq->cpu = i;
7584                 rq->online = 0;
7585                 rq->idle_stamp = 0;
7586                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7587                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7588
7589                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7590
7591                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7592 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7593                 rq->nohz_flags = 0;
7594 #endif
7595 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7596                 rq->last_sched_tick = 0;
7597 #endif
7598 #endif
7599                 init_rq_hrtick(rq);
7600                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7601         }
7602
7603         set_load_weight(&init_task);
7604
7605 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7606         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7607 #endif
7608
7609         /*
7610          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7611          */
7612         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7613         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7614
7615         /*
7616          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7617          */
7618         current->sched_class = &fair_sched_class;
7619
7620         /*
7621          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7622          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7623          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7624          * when this runqueue becomes "idle".
7625          */
7626         init_idle(current, smp_processor_id());
7627
7628         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7629
7630 #ifdef CONFIG_SMP
7631         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7632         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7633         if (cpu_isolated_map == NULL)
7634                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7635         idle_thread_set_boot_cpu();
7636         set_cpu_rq_start_time();
7637 #endif
7638         init_sched_fair_class();
7639
7640         scheduler_running = 1;
7641 }
7642
7643 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7644 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7645 {
7646         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7647
7648         return (nested == preempt_offset);
7649 }
7650
7651 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7652 {
7653         /*
7654          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7655          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7656          * otherwise we will destroy state.
7657          */
7658         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7659                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7660                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7661                         current->state,
7662                         (void *)current->task_state_change,
7663                         (void *)current->task_state_change);
7664
7665         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7666 }
7667 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7668
7669 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7670 {
7671         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7672
7673         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7674         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7675              !is_idle_task(current)) ||
7676             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7677                 return;
7678         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7679                 return;
7680         prev_jiffy = jiffies;
7681
7682         printk(KERN_ERR
7683                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7684                         file, line);
7685         printk(KERN_ERR
7686                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7687                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7688                         current->pid, current->comm);
7689
7690         if (task_stack_end_corrupted(current))
7691                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7692
7693         debug_show_held_locks(current);
7694         if (irqs_disabled())
7695                 print_irqtrace_events(current);
7696 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7697         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7698                 pr_err("Preemption disabled at:");
7699                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7700                 pr_cont("\n");
7701         }
7702 #endif
7703         dump_stack();
7704 }
7705 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7706 #endif
7707
7708 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7709 void normalize_rt_tasks(void)
7710 {
7711         struct task_struct *g, *p;
7712         struct sched_attr attr = {
7713                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7714         };
7715
7716         read_lock(&tasklist_lock);
7717         for_each_process_thread(g, p) {
7718                 /*
7719                  * Only normalize user tasks:
7720                  */
7721                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7722                         continue;
7723
7724                 p->se.exec_start                = 0;
7725 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7726                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7727                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7728                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7729 #endif
7730
7731                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7732                         /*
7733                          * Renice negative nice level userspace
7734                          * tasks back to 0:
7735                          */
7736                         if (task_nice(p) < 0)
7737                                 set_user_nice(p, 0);
7738                         continue;
7739                 }
7740
7741                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7742         }
7743         read_unlock(&tasklist_lock);
7744 }
7745
7746 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7747
7748 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7749 /*
7750  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7751  *
7752  * They can only be called when the whole system has been
7753  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7754  * activity can take place. Using them for anything else would
7755  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7756  * under any other configuration.
7757  */
7758
7759 /**
7760  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7761  * @cpu: the processor in question.
7762  *
7763  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7764  *
7765  * Return: The current task for @cpu.
7766  */
7767 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7768 {
7769         return cpu_curr(cpu);
7770 }
7771
7772 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7773
7774 #ifdef CONFIG_IA64
7775 /**
7776  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7777  * @cpu: the processor in question.
7778  * @p: the task pointer to set.
7779  *
7780  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7781  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7782  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7783  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7784  * and caller must save the original value of the current task (see
7785  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7786  * re-starting the system.
7787  *
7788  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7789  */
7790 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7791 {
7792         cpu_curr(cpu) = p;
7793 }
7794
7795 #endif
7796
7797 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7798 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7799 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7800
7801 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7802 {
7803         free_fair_sched_group(tg);
7804         free_rt_sched_group(tg);
7805         autogroup_free(tg);
7806         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7807 }
7808
7809 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7810 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7811 {
7812         struct task_group *tg;
7813
7814         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7815         if (!tg)
7816                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7817
7818         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7819                 goto err;
7820
7821         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7822                 goto err;
7823
7824         return tg;
7825
7826 err:
7827         free_sched_group(tg);
7828         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7829 }
7830
7831 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7832 {
7833         unsigned long flags;
7834
7835         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7836         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7837
7838         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7839
7840         tg->parent = parent;
7841         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7842         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7843         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7844 }
7845
7846 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7847 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7848 {
7849         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7850         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7851 }
7852
7853 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7854 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7855 {
7856         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7857         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7858 }
7859
7860 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7861 {
7862         unsigned long flags;
7863         int i;
7864
7865         /* end participation in shares distribution */
7866         for_each_possible_cpu(i)
7867                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7868
7869         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7870         list_del_rcu(&tg->list);
7871         list_del_rcu(&tg->siblings);
7872         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7873 }
7874
7875 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7876  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7877  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7878  *      reflect its new group.
7879  */
7880 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7881 {
7882         struct task_group *tg;
7883         int queued, running;
7884         unsigned long flags;
7885         struct rq *rq;
7886
7887         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7888
7889         running = task_current(rq, tsk);
7890         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7891
7892         if (queued)
7893                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7894         if (unlikely(running))
7895                 put_prev_task(rq, tsk);
7896
7897         /*
7898          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7899          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7900          * to prevent lockdep warnings.
7901          */
7902         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7903                           struct task_group, css);
7904         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7905         tsk->sched_task_group = tg;
7906
7907 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7908         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7909                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7910         else
7911 #endif
7912                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7913
7914         if (unlikely(running))
7915                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7916         if (queued)
7917                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
7918
7919         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7920 }
7921 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7922
7923 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7924 /*
7925  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7926  */
7927 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7928
7929 /* Must be called with tasklist_lock held */
7930 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7931 {
7932         struct task_struct *g, *p;
7933
7934         /*
7935          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7936          */
7937         if (task_group_is_autogroup(tg))
7938                 return 0;
7939
7940         for_each_process_thread(g, p) {
7941                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7942                         return 1;
7943         }
7944
7945         return 0;
7946 }
7947
7948 struct rt_schedulable_data {
7949         struct task_group *tg;
7950         u64 rt_period;
7951         u64 rt_runtime;
7952 };
7953
7954 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7955 {
7956         struct rt_schedulable_data *d = data;
7957         struct task_group *child;
7958         unsigned long total, sum = 0;
7959         u64 period, runtime;
7960
7961         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7962         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7963
7964         if (tg == d->tg) {
7965                 period = d->rt_period;
7966                 runtime = d->rt_runtime;
7967         }
7968
7969         /*
7970          * Cannot have more runtime than the period.
7971          */
7972         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7973                 return -EINVAL;
7974
7975         /*
7976          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7977          */
7978         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7979                 return -EBUSY;
7980
7981         total = to_ratio(period, runtime);
7982
7983         /*
7984          * Nobody can have more than the global setting allows.
7985          */
7986         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7987                 return -EINVAL;
7988
7989         /*
7990          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7991          */
7992         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7993                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7994                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7995
7996                 if (child == d->tg) {
7997                         period = d->rt_period;
7998                         runtime = d->rt_runtime;
7999                 }
8000
8001                 sum += to_ratio(period, runtime);
8002         }
8003
8004         if (sum > total)
8005                 return -EINVAL;
8006
8007         return 0;
8008 }
8009
8010 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8011 {
8012         int ret;
8013
8014         struct rt_schedulable_data data = {
8015                 .tg = tg,
8016                 .rt_period = period,
8017                 .rt_runtime = runtime,
8018         };
8019
8020         rcu_read_lock();
8021         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8022         rcu_read_unlock();
8023
8024         return ret;
8025 }
8026
8027 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8028                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8029 {
8030         int i, err = 0;
8031
8032         /*
8033          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8034          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8035          */
8036         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8037                 return -EINVAL;
8038
8039         /* No period doesn't make any sense. */
8040         if (rt_period == 0)
8041                 return -EINVAL;
8042
8043         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8044         read_lock(&tasklist_lock);
8045         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8046         if (err)
8047                 goto unlock;
8048
8049         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8050         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8051         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8052
8053         for_each_possible_cpu(i) {
8054                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8055
8056                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8057                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8058                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8059         }
8060         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8061 unlock:
8062         read_unlock(&tasklist_lock);
8063         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8064
8065         return err;
8066 }
8067
8068 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8069 {
8070         u64 rt_runtime, rt_period;
8071
8072         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8073         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8074         if (rt_runtime_us < 0)
8075                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8076
8077         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8078 }
8079
8080 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8081 {
8082         u64 rt_runtime_us;
8083
8084         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8085                 return -1;
8086
8087         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8088         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8089         return rt_runtime_us;
8090 }
8091
8092 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8093 {
8094         u64 rt_runtime, rt_period;
8095
8096         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8097         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8098
8099         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8100 }
8101
8102 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8103 {
8104         u64 rt_period_us;
8105
8106         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8107         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8108         return rt_period_us;
8109 }
8110 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8111
8112 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8113 static int sched_rt_global_constraints(void)
8114 {
8115         int ret = 0;
8116
8117         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8118         read_lock(&tasklist_lock);
8119         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8120         read_unlock(&tasklist_lock);
8121         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8122
8123         return ret;
8124 }
8125
8126 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8127 {
8128         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8129         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8130                 return 0;
8131
8132         return 1;
8133 }
8134
8135 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8136 static int sched_rt_global_constraints(void)
8137 {
8138         unsigned long flags;
8139         int i, ret = 0;
8140
8141         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8142         for_each_possible_cpu(i) {
8143                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8144
8145                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8146                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8147                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8148         }
8149         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8150
8151         return ret;
8152 }
8153 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8154
8155 static int sched_dl_global_validate(void)
8156 {
8157         u64 runtime = global_rt_runtime();
8158         u64 period = global_rt_period();
8159         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8160         struct dl_bw *dl_b;
8161         int cpu, ret = 0;
8162         unsigned long flags;
8163
8164         /*
8165          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8166          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8167          * any of the root_domains.
8168          *
8169          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8170          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8171          * solutions is welcome!
8172          */
8173         for_each_possible_cpu(cpu) {
8174                 rcu_read_lock_sched();
8175                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8176
8177                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8178                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8179                         ret = -EBUSY;
8180                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8181
8182                 rcu_read_unlock_sched();
8183
8184                 if (ret)
8185                         break;
8186         }
8187
8188         return ret;
8189 }
8190
8191 static void sched_dl_do_global(void)
8192 {
8193         u64 new_bw = -1;
8194         struct dl_bw *dl_b;
8195         int cpu;
8196         unsigned long flags;
8197
8198         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8199         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8200
8201         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8202                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8203
8204         /*
8205          * FIXME: As above...
8206          */
8207         for_each_possible_cpu(cpu) {
8208                 rcu_read_lock_sched();
8209                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8210
8211                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8212                 dl_b->bw = new_bw;
8213                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8214
8215                 rcu_read_unlock_sched();
8216         }
8217 }
8218
8219 static int sched_rt_global_validate(void)
8220 {
8221         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8222                 return -EINVAL;
8223
8224         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8225                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8226                 return -EINVAL;
8227
8228         return 0;
8229 }
8230
8231 static void sched_rt_do_global(void)
8232 {
8233         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8234         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8235 }
8236
8237 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8238                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8239                 loff_t *ppos)
8240 {
8241         int old_period, old_runtime;
8242         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8243         int ret;
8244
8245         mutex_lock(&mutex);
8246         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8247         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8248
8249         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8250
8251         if (!ret && write) {
8252                 ret = sched_rt_global_validate();
8253                 if (ret)
8254                         goto undo;
8255
8256                 ret = sched_dl_global_validate();
8257                 if (ret)
8258                         goto undo;
8259
8260                 ret = sched_rt_global_constraints();
8261                 if (ret)
8262                         goto undo;
8263
8264                 sched_rt_do_global();
8265                 sched_dl_do_global();
8266         }
8267         if (0) {
8268 undo:
8269                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8270                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8271         }
8272         mutex_unlock(&mutex);
8273
8274         return ret;
8275 }
8276
8277 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8278                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8279                 loff_t *ppos)
8280 {
8281         int ret;
8282         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8283
8284         mutex_lock(&mutex);
8285         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8286         /* make sure that internally we keep jiffies */
8287         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8288         if (!ret && write) {
8289                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8290                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8291         }
8292         mutex_unlock(&mutex);
8293         return ret;
8294 }
8295
8296 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8297
8298 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8299 {
8300         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8301 }
8302
8303 static struct cgroup_subsys_state *
8304 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8305 {
8306         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8307         struct task_group *tg;
8308
8309         if (!parent) {
8310                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8311                 return &root_task_group.css;
8312         }
8313
8314         tg = sched_create_group(parent);
8315         if (IS_ERR(tg))
8316                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8317
8318         return &tg->css;
8319 }
8320
8321 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8322 {
8323         struct task_group *tg = css_tg(css);
8324         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8325
8326         if (parent)
8327                 sched_online_group(tg, parent);
8328         return 0;
8329 }
8330
8331 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8332 {
8333         struct task_group *tg = css_tg(css);
8334
8335         sched_destroy_group(tg);
8336 }
8337
8338 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8339 {
8340         struct task_group *tg = css_tg(css);
8341
8342         sched_offline_group(tg);
8343 }
8344
8345 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8346 {
8347         sched_move_task(task);
8348 }
8349
8350 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8351 {
8352         struct task_struct *task;
8353         struct cgroup_subsys_state *css;
8354
8355         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8356 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8357                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8358                         return -EINVAL;
8359 #else
8360                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8361                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8362                         return -EINVAL;
8363 #endif
8364         }
8365         return 0;
8366 }
8367
8368 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8369 {
8370         struct task_struct *task;
8371         struct cgroup_subsys_state *css;
8372
8373         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8374                 sched_move_task(task);
8375 }
8376
8377 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8378 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8379                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8380 {
8381         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8382 }
8383
8384 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8385                                struct cftype *cft)
8386 {
8387         struct task_group *tg = css_tg(css);
8388
8389         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8390 }
8391
8392 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8393 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8394
8395 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8396 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8397
8398 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8399
8400 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8401 {
8402         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8403         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8404
8405         if (tg == &root_task_group)
8406                 return -EINVAL;
8407
8408         /*
8409          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8410          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8411          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8412          */
8413         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8414                 return -EINVAL;
8415
8416         /*
8417          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8418          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8419          * feasibility.
8420          */
8421         if (period > max_cfs_quota_period)
8422                 return -EINVAL;
8423
8424         /*
8425          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8426          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8427          */
8428         get_online_cpus();
8429         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8430         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8431         if (ret)
8432                 goto out_unlock;
8433
8434         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8435         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8436         /*
8437          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8438          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8439          */
8440         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8441                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8442         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8443         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8444         cfs_b->quota = quota;
8445
8446         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8447         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8448         if (runtime_enabled)
8449                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8450         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8451
8452         for_each_online_cpu(i) {
8453                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8454                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8455
8456                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8457                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8458                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8459
8460                 if (cfs_rq->throttled)
8461                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8462                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8463         }
8464         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8465                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8466 out_unlock:
8467         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8468         put_online_cpus();
8469
8470         return ret;
8471 }
8472
8473 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8474 {
8475         u64 quota, period;
8476
8477         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8478         if (cfs_quota_us < 0)
8479                 quota = RUNTIME_INF;
8480         else
8481                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8482
8483         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8484 }
8485
8486 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8487 {
8488         u64 quota_us;
8489
8490         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8491                 return -1;
8492
8493         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8494         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8495
8496         return quota_us;
8497 }
8498
8499 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8500 {
8501         u64 quota, period;
8502
8503         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8504         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8505
8506         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8507 }
8508
8509 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8510 {
8511         u64 cfs_period_us;
8512
8513         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8514         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8515
8516         return cfs_period_us;
8517 }
8518
8519 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8520                                   struct cftype *cft)
8521 {
8522         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8523 }
8524
8525 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8526                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8527 {
8528         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8529 }
8530
8531 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8532                                    struct cftype *cft)
8533 {
8534         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8535 }
8536
8537 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8538                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8539 {
8540         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8541 }
8542
8543 struct cfs_schedulable_data {
8544         struct task_group *tg;
8545         u64 period, quota;
8546 };
8547
8548 /*
8549  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8550  * note: units are usecs
8551  */
8552 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8553                                struct cfs_schedulable_data *d)
8554 {
8555         u64 quota, period;
8556
8557         if (tg == d->tg) {
8558                 period = d->period;
8559                 quota = d->quota;
8560         } else {
8561                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8562                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8563         }
8564
8565         /* note: these should typically be equivalent */
8566         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8567                 return RUNTIME_INF;
8568
8569         return to_ratio(period, quota);
8570 }
8571
8572 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8573 {
8574         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8575         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8576         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8577
8578         if (!tg->parent) {
8579                 quota = RUNTIME_INF;
8580         } else {
8581                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8582
8583                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8584                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8585
8586                 /*
8587                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8588                  * limit is set
8589                  */
8590                 if (quota == RUNTIME_INF)
8591                         quota = parent_quota;
8592                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8593                         return -EINVAL;
8594         }
8595         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8596
8597         return 0;
8598 }
8599
8600 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8601 {
8602         int ret;
8603         struct cfs_schedulable_data data = {
8604                 .tg = tg,
8605                 .period = period,
8606                 .quota = quota,
8607         };
8608
8609         if (quota != RUNTIME_INF) {
8610                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8611                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8612         }
8613
8614         rcu_read_lock();
8615         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8616         rcu_read_unlock();
8617
8618         return ret;
8619 }
8620
8621 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8622 {
8623         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8624         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8625
8626         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8627         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8628         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8629
8630         return 0;
8631 }
8632 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8633 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8634
8635 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8636 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8637                                 struct cftype *cft, s64 val)
8638 {
8639         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8640 }
8641
8642 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8643                                struct cftype *cft)
8644 {
8645         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8646 }
8647
8648 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8649                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8650 {
8651         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8652 }
8653
8654 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8655                                    struct cftype *cft)
8656 {
8657         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8658 }
8659 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8660
8661 static struct cftype cpu_files[] = {
8662 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8663         {
8664                 .name = "shares",
8665                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8666                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8667         },
8668 #endif
8669 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8670         {
8671                 .name = "cfs_quota_us",
8672                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8673                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8674         },
8675         {
8676                 .name = "cfs_period_us",
8677                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8678                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8679         },
8680         {
8681                 .name = "stat",
8682                 .seq_show = cpu_stats_show,
8683         },
8684 #endif
8685 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8686         {
8687                 .name = "rt_runtime_us",
8688                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8689                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8690         },
8691         {
8692                 .name = "rt_period_us",
8693                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8694                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8695         },
8696 #endif
8697         { }     /* terminate */
8698 };
8699
8700 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8701         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8702         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8703         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8704         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8705         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8706         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8707         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8708         .legacy_cftypes = cpu_files,
8709         .early_init     = 1,
8710 };
8711
8712 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8713
8714 void dump_cpu_task(int cpu)
8715 {
8716         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8717         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8718 }
8719
8720 /*
8721  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8722  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8723  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8724  * that remained on nice 0.
8725  *
8726  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8727  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8728  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8729  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8730  * the relative distance between them is ~25%.)
8731  */
8732 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8733  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8734  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8735  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8736  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8737  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8738  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8739  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8740  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8741 };
8742
8743 /*
8744  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8745  *
8746  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8747  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8748  * into multiplications:
8749  */
8750 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8751  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8752  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8753  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8754  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8755  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8756  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8757  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8758  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8759 };