Merge branch 'for-4.6' 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/kasan.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/nmi.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/highmem.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/context_tracking.h>
75 #include <linux/compiler.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
93 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
94
95 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
96
97 void update_rq_clock(struct rq *rq)
98 {
99         s64 delta;
100
101         lockdep_assert_held(&rq->lock);
102
103         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
104                 return;
105
106         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
107         if (delta < 0)
108                 return;
109         rq->clock += delta;
110         update_rq_clock_task(rq, delta);
111 }
112
113 /*
114  * Debugging: various feature bits
115  */
116
117 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
118         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
119
120 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
121 #include "features.h"
122         0;
123
124 #undef SCHED_FEAT
125
126 /*
127  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
128  * Limited because this is done with IRQs disabled.
129  */
130 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
131
132 /*
133  * period over which we average the RT time consumption, measured
134  * in ms.
135  *
136  * default: 1s
137  */
138 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
139
140 /*
141  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
142  * default: 1s
143  */
144 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
145
146 __read_mostly int scheduler_running;
147
148 /*
149  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
150  * default: 0.95s
151  */
152 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
153
154 /* cpus with isolated domains */
155 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
156
157 /*
158  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
159  */
160 static struct rq *this_rq_lock(void)
161         __acquires(rq->lock)
162 {
163         struct rq *rq;
164
165         local_irq_disable();
166         rq = this_rq();
167         raw_spin_lock(&rq->lock);
168
169         return rq;
170 }
171
172 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
173 /*
174  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
175  */
176
177 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
178 {
179         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
180                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
181 }
182
183 /*
184  * High-resolution timer tick.
185  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
186  */
187 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
188 {
189         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
190
191         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
192
193         raw_spin_lock(&rq->lock);
194         update_rq_clock(rq);
195         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
196         raw_spin_unlock(&rq->lock);
197
198         return HRTIMER_NORESTART;
199 }
200
201 #ifdef CONFIG_SMP
202
203 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
204 {
205         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
206
207         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
208 }
209
210 /*
211  * called from hardirq (IPI) context
212  */
213 static void __hrtick_start(void *arg)
214 {
215         struct rq *rq = arg;
216
217         raw_spin_lock(&rq->lock);
218         __hrtick_restart(rq);
219         rq->hrtick_csd_pending = 0;
220         raw_spin_unlock(&rq->lock);
221 }
222
223 /*
224  * Called to set the hrtick timer state.
225  *
226  * called with rq->lock held and irqs disabled
227  */
228 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
229 {
230         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
231         ktime_t time;
232         s64 delta;
233
234         /*
235          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
236          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
237          */
238         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
239         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
240
241         hrtimer_set_expires(timer, time);
242
243         if (rq == this_rq()) {
244                 __hrtick_restart(rq);
245         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
246                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
247                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
248         }
249 }
250
251 static int
252 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
253 {
254         int cpu = (int)(long)hcpu;
255
256         switch (action) {
257         case CPU_UP_CANCELED:
258         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
259         case CPU_DOWN_PREPARE:
260         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
261         case CPU_DEAD:
262         case CPU_DEAD_FROZEN:
263                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
264                 return NOTIFY_OK;
265         }
266
267         return NOTIFY_DONE;
268 }
269
270 static __init void init_hrtick(void)
271 {
272         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
273 }
274 #else
275 /*
276  * Called to set the hrtick timer state.
277  *
278  * called with rq->lock held and irqs disabled
279  */
280 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
281 {
282         /*
283          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
284          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
285          */
286         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
287         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
288                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
289 }
290
291 static inline void init_hrtick(void)
292 {
293 }
294 #endif /* CONFIG_SMP */
295
296 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
297 {
298 #ifdef CONFIG_SMP
299         rq->hrtick_csd_pending = 0;
300
301         rq->hrtick_csd.flags = 0;
302         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
303         rq->hrtick_csd.info = rq;
304 #endif
305
306         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
307         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
308 }
309 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
310 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312 }
313
314 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
315 {
316 }
317
318 static inline void init_hrtick(void)
319 {
320 }
321 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
322
323 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
324 /*
325  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
326  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
327  * spurious IPIs.
328  */
329 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
330 {
331         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
332         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
333 }
334
335 /*
336  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
337  *
338  * If this returns true, then the idle task promises to call
339  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
340  */
341 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
342 {
343         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
344         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
345
346         for (;;) {
347                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
348                         return false;
349                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
350                         return true;
351                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
352                 if (old == val)
353                         break;
354                 val = old;
355         }
356         return true;
357 }
358
359 #else
360 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
361 {
362         set_tsk_need_resched(p);
363         return true;
364 }
365
366 #ifdef CONFIG_SMP
367 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
368 {
369         return false;
370 }
371 #endif
372 #endif
373
374 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
375 {
376         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
377
378         /*
379          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
380          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
381          * wakeup due to that.
382          *
383          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
384          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
385          */
386         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
387                 return;
388
389         get_task_struct(task);
390
391         /*
392          * The head is context local, there can be no concurrency.
393          */
394         *head->lastp = node;
395         head->lastp = &node->next;
396 }
397
398 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
399 {
400         struct wake_q_node *node = head->first;
401
402         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
403                 struct task_struct *task;
404
405                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
406                 BUG_ON(!task);
407                 /* task can safely be re-inserted now */
408                 node = node->next;
409                 task->wake_q.next = NULL;
410
411                 /*
412                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
413                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
414                  */
415                 wake_up_process(task);
416                 put_task_struct(task);
417         }
418 }
419
420 /*
421  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
422  *
423  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
424  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
425  * the target CPU.
426  */
427 void resched_curr(struct rq *rq)
428 {
429         struct task_struct *curr = rq->curr;
430         int cpu;
431
432         lockdep_assert_held(&rq->lock);
433
434         if (test_tsk_need_resched(curr))
435                 return;
436
437         cpu = cpu_of(rq);
438
439         if (cpu == smp_processor_id()) {
440                 set_tsk_need_resched(curr);
441                 set_preempt_need_resched();
442                 return;
443         }
444
445         if (set_nr_and_not_polling(curr))
446                 smp_send_reschedule(cpu);
447         else
448                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
449 }
450
451 void resched_cpu(int cpu)
452 {
453         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
454         unsigned long flags;
455
456         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
457                 return;
458         resched_curr(rq);
459         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
460 }
461
462 #ifdef CONFIG_SMP
463 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
464 /*
465  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
466  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
467  *
468  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
469  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
470  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
471  */
472 int get_nohz_timer_target(void)
473 {
474         int i, cpu = smp_processor_id();
475         struct sched_domain *sd;
476
477         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
478                 return cpu;
479
480         rcu_read_lock();
481         for_each_domain(cpu, sd) {
482                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
483                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
484                                 cpu = i;
485                                 goto unlock;
486                         }
487                 }
488         }
489
490         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
491                 cpu = housekeeping_any_cpu();
492 unlock:
493         rcu_read_unlock();
494         return cpu;
495 }
496 /*
497  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
498  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
499  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
500  * idle system the next event might even be infinite time into the
501  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
502  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
503  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
504  * wheel for the next timer event.
505  */
506 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
507 {
508         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
509
510         if (cpu == smp_processor_id())
511                 return;
512
513         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
514                 smp_send_reschedule(cpu);
515         else
516                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
517 }
518
519 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
520 {
521         /*
522          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
523          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
524          * If needed we can still optimize that later with an
525          * empty IRQ.
526          */
527         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
528                 if (cpu != smp_processor_id() ||
529                     tick_nohz_tick_stopped())
530                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
531                 return true;
532         }
533
534         return false;
535 }
536
537 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
538 {
539         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
540                 wake_up_idle_cpu(cpu);
541 }
542
543 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
544 {
545         int cpu = smp_processor_id();
546
547         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
548                 return false;
549
550         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
551                 return true;
552
553         /*
554          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
555          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
556          */
557         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
558         return false;
559 }
560
561 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
562
563 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
564 {
565         return false;
566 }
567
568 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
569
570 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
571 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
572 {
573         int fifo_nr_running;
574
575         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
576         if (rq->dl.dl_nr_running)
577                 return false;
578
579         /*
580          * FIFO realtime policy runs the highest priority task (after DEADLINE).
581          * Other runnable tasks are of a lower priority. The scheduler tick
582          * isn't needed.
583          */
584         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
585         if (fifo_nr_running)
586                 return true;
587
588         /*
589          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
590          * realtime priority.
591          */
592         if (rq->rt.rr_nr_running) {
593                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
594                         return true;
595                 else
596                         return false;
597         }
598
599         /* Normal multitasking need periodic preemption checks */
600         if (rq->cfs.nr_running > 1)
601                 return false;
602
603         return true;
604 }
605 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
606
607 void sched_avg_update(struct rq *rq)
608 {
609         s64 period = sched_avg_period();
610
611         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
612                 /*
613                  * Inline assembly required to prevent the compiler
614                  * optimising this loop into a divmod call.
615                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
616                  */
617                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
618                 rq->age_stamp += period;
619                 rq->rt_avg /= 2;
620         }
621 }
622
623 #endif /* CONFIG_SMP */
624
625 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
626                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
627 /*
628  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
629  * node and @up when leaving it for the final time.
630  *
631  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
632  */
633 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
634                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
635 {
636         struct task_group *parent, *child;
637         int ret;
638
639         parent = from;
640
641 down:
642         ret = (*down)(parent, data);
643         if (ret)
644                 goto out;
645         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
646                 parent = child;
647                 goto down;
648
649 up:
650                 continue;
651         }
652         ret = (*up)(parent, data);
653         if (ret || parent == from)
654                 goto out;
655
656         child = parent;
657         parent = parent->parent;
658         if (parent)
659                 goto up;
660 out:
661         return ret;
662 }
663
664 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
665 {
666         return 0;
667 }
668 #endif
669
670 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
671 {
672         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
673         struct load_weight *load = &p->se.load;
674
675         /*
676          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
677          */
678         if (idle_policy(p->policy)) {
679                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
680                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
681                 return;
682         }
683
684         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
685         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
686 }
687
688 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
689 {
690         update_rq_clock(rq);
691         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
692                 sched_info_queued(rq, p);
693         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
694 }
695
696 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
697 {
698         update_rq_clock(rq);
699         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
700                 sched_info_dequeued(rq, p);
701         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
702 }
703
704 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
705 {
706         if (task_contributes_to_load(p))
707                 rq->nr_uninterruptible--;
708
709         enqueue_task(rq, p, flags);
710 }
711
712 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
713 {
714         if (task_contributes_to_load(p))
715                 rq->nr_uninterruptible++;
716
717         dequeue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
721 {
722 /*
723  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
724  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
725  */
726 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
727         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
728 #endif
729 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
730         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
731
732         /*
733          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
734          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
735          * {soft,}irq region.
736          *
737          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
738          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
739          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
740          * monotonic.
741          *
742          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
743          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
744          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
745          * atomic ops.
746          */
747         if (irq_delta > delta)
748                 irq_delta = delta;
749
750         rq->prev_irq_time += irq_delta;
751         delta -= irq_delta;
752 #endif
753 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
754         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
755                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
756                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
757
758                 if (unlikely(steal > delta))
759                         steal = delta;
760
761                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
762                 delta -= steal;
763         }
764 #endif
765
766         rq->clock_task += delta;
767
768 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
769         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
770                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
771 #endif
772 }
773
774 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
775 {
776         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
777         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
778
779         if (stop) {
780                 /*
781                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
782                  * userspace knows about and won't get confused about.
783                  *
784                  * Also, it will make PI more or less work without too
785                  * much confusion -- but then, stop work should not
786                  * rely on PI working anyway.
787                  */
788                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
789
790                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
791         }
792
793         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
794
795         if (old_stop) {
796                 /*
797                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
798                  * it can die in pieces.
799                  */
800                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
801         }
802 }
803
804 /*
805  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
806  */
807 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
808 {
809         return p->static_prio;
810 }
811
812 /*
813  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
814  * without taking RT-inheritance into account. Might be
815  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
816  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
817  * estimator recalculates.
818  */
819 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
820 {
821         int prio;
822
823         if (task_has_dl_policy(p))
824                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
825         else if (task_has_rt_policy(p))
826                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
827         else
828                 prio = __normal_prio(p);
829         return prio;
830 }
831
832 /*
833  * Calculate the current priority, i.e. the priority
834  * taken into account by the scheduler. This value might
835  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
836  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
837  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
838  */
839 static int effective_prio(struct task_struct *p)
840 {
841         p->normal_prio = normal_prio(p);
842         /*
843          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
844          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
845          * to the normal priority:
846          */
847         if (!rt_prio(p->prio))
848                 return p->normal_prio;
849         return p->prio;
850 }
851
852 /**
853  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
854  * @p: the task in question.
855  *
856  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
857  */
858 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
859 {
860         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
861 }
862
863 /*
864  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
865  * use the balance_callback list if you want balancing.
866  *
867  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
868  * balance_callback().
869  */
870 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
871                                        const struct sched_class *prev_class,
872                                        int oldprio)
873 {
874         if (prev_class != p->sched_class) {
875                 if (prev_class->switched_from)
876                         prev_class->switched_from(rq, p);
877
878                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
879         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
880                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
881 }
882
883 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
884 {
885         const struct sched_class *class;
886
887         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
888                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
889         } else {
890                 for_each_class(class) {
891                         if (class == rq->curr->sched_class)
892                                 break;
893                         if (class == p->sched_class) {
894                                 resched_curr(rq);
895                                 break;
896                         }
897                 }
898         }
899
900         /*
901          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
902          * this case, we can save a useless back to back clock update.
903          */
904         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
905                 rq_clock_skip_update(rq, true);
906 }
907
908 #ifdef CONFIG_SMP
909 /*
910  * This is how migration works:
911  *
912  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
913  *    stop_one_cpu().
914  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
915  *    off the CPU)
916  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
917  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
918  *    it and puts it into the right queue.
919  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
920  *    is done.
921  */
922
923 /*
924  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
925  *
926  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
927  */
928 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
929 {
930         lockdep_assert_held(&rq->lock);
931
932         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
933         dequeue_task(rq, p, 0);
934         set_task_cpu(p, new_cpu);
935         raw_spin_unlock(&rq->lock);
936
937         rq = cpu_rq(new_cpu);
938
939         raw_spin_lock(&rq->lock);
940         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
941         enqueue_task(rq, p, 0);
942         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
943         check_preempt_curr(rq, p, 0);
944
945         return rq;
946 }
947
948 struct migration_arg {
949         struct task_struct *task;
950         int dest_cpu;
951 };
952
953 /*
954  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
955  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
956  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
957  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
958  *
959  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
960  * as the task is no longer on this CPU.
961  */
962 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
963 {
964         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
965                 return rq;
966
967         /* Affinity changed (again). */
968         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
969                 return rq;
970
971         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
972
973         return rq;
974 }
975
976 /*
977  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
978  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
979  * 'pushing' onto another runqueue.
980  */
981 static int migration_cpu_stop(void *data)
982 {
983         struct migration_arg *arg = data;
984         struct task_struct *p = arg->task;
985         struct rq *rq = this_rq();
986
987         /*
988          * The original target cpu might have gone down and we might
989          * be on another cpu but it doesn't matter.
990          */
991         local_irq_disable();
992         /*
993          * We need to explicitly wake pending tasks before running
994          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
995          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
996          */
997         sched_ttwu_pending();
998
999         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1000         raw_spin_lock(&rq->lock);
1001         /*
1002          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1003          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1004          * we're holding p->pi_lock.
1005          */
1006         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1007                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1008         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1009         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1010
1011         local_irq_enable();
1012         return 0;
1013 }
1014
1015 /*
1016  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1017  * actually call this function.
1018  */
1019 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1020 {
1021         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1022         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1023 }
1024
1025 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1026 {
1027         struct rq *rq = task_rq(p);
1028         bool queued, running;
1029
1030         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1031
1032         queued = task_on_rq_queued(p);
1033         running = task_current(rq, p);
1034
1035         if (queued) {
1036                 /*
1037                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1038                  * holding rq->lock.
1039                  */
1040                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1041                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1042         }
1043         if (running)
1044                 put_prev_task(rq, p);
1045
1046         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1047
1048         if (running)
1049                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1050         if (queued)
1051                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1052 }
1053
1054 /*
1055  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1056  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1057  * is removed from the allowed bitmask.
1058  *
1059  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1060  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1061  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1062  */
1063 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1064                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1065 {
1066         unsigned long flags;
1067         struct rq *rq;
1068         unsigned int dest_cpu;
1069         int ret = 0;
1070
1071         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1072
1073         /*
1074          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1075          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1076          */
1077         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1078                 ret = -EINVAL;
1079                 goto out;
1080         }
1081
1082         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1083                 goto out;
1084
1085         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1086                 ret = -EINVAL;
1087                 goto out;
1088         }
1089
1090         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1091
1092         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1093         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1094                 goto out;
1095
1096         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1097         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1098                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1099                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1100                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1101                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1102                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1103                 return 0;
1104         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1105                 /*
1106                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1107                  * afterwards anyway.
1108                  */
1109                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1110                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1111                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1112         }
1113 out:
1114         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1115
1116         return ret;
1117 }
1118
1119 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1120 {
1121         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1124
1125 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1126 {
1127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1128         /*
1129          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1130          * ttwu() will sort out the placement.
1131          */
1132         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1133                         !p->on_rq);
1134
1135         /*
1136          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1137          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1138          * time relying on p->on_rq.
1139          */
1140         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1141                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1142                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1143
1144 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1145         /*
1146          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1147          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1148          *
1149          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1150          * see task_group().
1151          *
1152          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1153          * task_rq_lock().
1154          */
1155         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1156                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1157 #endif
1158 #endif
1159
1160         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1161
1162         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1163                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1164                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1165                 p->se.nr_migrations++;
1166                 perf_event_task_migrate(p);
1167         }
1168
1169         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1170 }
1171
1172 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1173 {
1174         if (task_on_rq_queued(p)) {
1175                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1176
1177                 src_rq = task_rq(p);
1178                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1179
1180                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1181                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1182                 set_task_cpu(p, cpu);
1183                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1184                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1185                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1186         } else {
1187                 /*
1188                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1189                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1190                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1191                  */
1192                 p->wake_cpu = cpu;
1193         }
1194 }
1195
1196 struct migration_swap_arg {
1197         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1198         int src_cpu, dst_cpu;
1199 };
1200
1201 static int migrate_swap_stop(void *data)
1202 {
1203         struct migration_swap_arg *arg = data;
1204         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1205         int ret = -EAGAIN;
1206
1207         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1208                 return -EAGAIN;
1209
1210         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1211         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1212
1213         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1214                         &arg->dst_task->pi_lock);
1215         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1216
1217         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1218                 goto unlock;
1219
1220         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1221                 goto unlock;
1222
1223         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1224                 goto unlock;
1225
1226         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1227                 goto unlock;
1228
1229         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1230         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1231
1232         ret = 0;
1233
1234 unlock:
1235         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1236         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1237         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1238
1239         return ret;
1240 }
1241
1242 /*
1243  * Cross migrate two tasks
1244  */
1245 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1246 {
1247         struct migration_swap_arg arg;
1248         int ret = -EINVAL;
1249
1250         arg = (struct migration_swap_arg){
1251                 .src_task = cur,
1252                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1253                 .dst_task = p,
1254                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1255         };
1256
1257         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1258                 goto out;
1259
1260         /*
1261          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1262          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1263          */
1264         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1265                 goto out;
1266
1267         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1268                 goto out;
1269
1270         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1271                 goto out;
1272
1273         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1274         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1275
1276 out:
1277         return ret;
1278 }
1279
1280 /*
1281  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1282  *
1283  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1284  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1285  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1286  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1287  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1288  * @p has remained unscheduled the whole time.
1289  *
1290  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1291  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1292  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1293  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1294  * waiting to become inactive.
1295  */
1296 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1297 {
1298         unsigned long flags;
1299         int running, queued;
1300         unsigned long ncsw;
1301         struct rq *rq;
1302
1303         for (;;) {
1304                 /*
1305                  * We do the initial early heuristics without holding
1306                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1307                  * the runqueue lock when things look like they will
1308                  * work out!
1309                  */
1310                 rq = task_rq(p);
1311
1312                 /*
1313                  * If the task is actively running on another CPU
1314                  * still, just relax and busy-wait without holding
1315                  * any locks.
1316                  *
1317                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1318                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1319                  * But we don't care, since "task_running()" will
1320                  * return false if the runqueue has changed and p
1321                  * is actually now running somewhere else!
1322                  */
1323                 while (task_running(rq, p)) {
1324                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1325                                 return 0;
1326                         cpu_relax();
1327                 }
1328
1329                 /*
1330                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1331                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1332                  * just go back and repeat.
1333                  */
1334                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1335                 trace_sched_wait_task(p);
1336                 running = task_running(rq, p);
1337                 queued = task_on_rq_queued(p);
1338                 ncsw = 0;
1339                 if (!match_state || p->state == match_state)
1340                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1341                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1342
1343                 /*
1344                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1345                  */
1346                 if (unlikely(!ncsw))
1347                         break;
1348
1349                 /*
1350                  * Was it really running after all now that we
1351                  * checked with the proper locks actually held?
1352                  *
1353                  * Oops. Go back and try again..
1354                  */
1355                 if (unlikely(running)) {
1356                         cpu_relax();
1357                         continue;
1358                 }
1359
1360                 /*
1361                  * It's not enough that it's not actively running,
1362                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1363                  * preempted!
1364                  *
1365                  * So if it was still runnable (but just not actively
1366                  * running right now), it's preempted, and we should
1367                  * yield - it could be a while.
1368                  */
1369                 if (unlikely(queued)) {
1370                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1371
1372                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1373                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1374                         continue;
1375                 }
1376
1377                 /*
1378                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1379                  * runnable, which means that it will never become
1380                  * running in the future either. We're all done!
1381                  */
1382                 break;
1383         }
1384
1385         return ncsw;
1386 }
1387
1388 /***
1389  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1390  * @p: the to-be-kicked thread
1391  *
1392  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1393  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1394  *
1395  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1396  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1397  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1398  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1399  * achieved as well.
1400  */
1401 void kick_process(struct task_struct *p)
1402 {
1403         int cpu;
1404
1405         preempt_disable();
1406         cpu = task_cpu(p);
1407         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1408                 smp_send_reschedule(cpu);
1409         preempt_enable();
1410 }
1411 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1412
1413 /*
1414  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1415  */
1416 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1417 {
1418         int nid = cpu_to_node(cpu);
1419         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1420         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1421         int dest_cpu;
1422
1423         /*
1424          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1425          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1426          * select the cpu on the other node.
1427          */
1428         if (nid != -1) {
1429                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1430
1431                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1432                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1433                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1434                                 continue;
1435                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1436                                 continue;
1437                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1438                                 return dest_cpu;
1439                 }
1440         }
1441
1442         for (;;) {
1443                 /* Any allowed, online CPU? */
1444                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1445                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1446                                 continue;
1447                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1448                                 continue;
1449                         goto out;
1450                 }
1451
1452                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1453                 switch (state) {
1454                 case cpuset:
1455                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1456                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1457                                 state = possible;
1458                                 break;
1459                         }
1460                         /* fall-through */
1461                 case possible:
1462                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1463                         state = fail;
1464                         break;
1465
1466                 case fail:
1467                         BUG();
1468                         break;
1469                 }
1470         }
1471
1472 out:
1473         if (state != cpuset) {
1474                 /*
1475                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1476                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1477                  * leave kernel.
1478                  */
1479                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1480                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1481                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1482                 }
1483         }
1484
1485         return dest_cpu;
1486 }
1487
1488 /*
1489  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1490  */
1491 static inline
1492 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1493 {
1494         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1495
1496         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1497                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1498
1499         /*
1500          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1501          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1502          * cpu.
1503          *
1504          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1505          *
1506          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1507          *   not worry about this generic constraint ]
1508          */
1509         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1510                      !cpu_online(cpu)))
1511                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1512
1513         return cpu;
1514 }
1515
1516 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1517 {
1518         s64 diff = sample - *avg;
1519         *avg += diff >> 3;
1520 }
1521
1522 #else
1523
1524 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1525                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1526 {
1527         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1528 }
1529
1530 #endif /* CONFIG_SMP */
1531
1532 static void
1533 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1534 {
1535 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1536         struct rq *rq = this_rq();
1537
1538 #ifdef CONFIG_SMP
1539         int this_cpu = smp_processor_id();
1540
1541         if (cpu == this_cpu) {
1542                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1543                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1544         } else {
1545                 struct sched_domain *sd;
1546
1547                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1548                 rcu_read_lock();
1549                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1550                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1551                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1552                                 break;
1553                         }
1554                 }
1555                 rcu_read_unlock();
1556         }
1557
1558         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1559                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1560
1561 #endif /* CONFIG_SMP */
1562
1563         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1564         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1565
1566         if (wake_flags & WF_SYNC)
1567                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1568
1569 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1570 }
1571
1572 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1573 {
1574         activate_task(rq, p, en_flags);
1575         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1576
1577         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1578         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1579                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1584  */
1585 static void
1586 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1587 {
1588         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1589         p->state = TASK_RUNNING;
1590         trace_sched_wakeup(p);
1591
1592 #ifdef CONFIG_SMP
1593         if (p->sched_class->task_woken) {
1594                 /*
1595                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1596                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1597                  */
1598                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1599                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1600                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1601         }
1602
1603         if (rq->idle_stamp) {
1604                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1605                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1606
1607                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1608
1609                 if (rq->avg_idle > max)
1610                         rq->avg_idle = max;
1611
1612                 rq->idle_stamp = 0;
1613         }
1614 #endif
1615 }
1616
1617 static void
1618 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1619 {
1620         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1621
1622 #ifdef CONFIG_SMP
1623         if (p->sched_contributes_to_load)
1624                 rq->nr_uninterruptible--;
1625 #endif
1626
1627         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1628         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1629 }
1630
1631 /*
1632  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1633  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1634  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1635  * the task is still ->on_rq.
1636  */
1637 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1638 {
1639         struct rq *rq;
1640         int ret = 0;
1641
1642         rq = __task_rq_lock(p);
1643         if (task_on_rq_queued(p)) {
1644                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1645                 update_rq_clock(rq);
1646                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1647                 ret = 1;
1648         }
1649         __task_rq_unlock(rq);
1650
1651         return ret;
1652 }
1653
1654 #ifdef CONFIG_SMP
1655 void sched_ttwu_pending(void)
1656 {
1657         struct rq *rq = this_rq();
1658         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1659         struct task_struct *p;
1660         unsigned long flags;
1661
1662         if (!llist)
1663                 return;
1664
1665         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1666         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1667
1668         while (llist) {
1669                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1670                 llist = llist_next(llist);
1671                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1672         }
1673
1674         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1675         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1676 }
1677
1678 void scheduler_ipi(void)
1679 {
1680         /*
1681          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1682          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1683          * this IPI.
1684          */
1685         preempt_fold_need_resched();
1686
1687         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1688                 return;
1689
1690         /*
1691          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1692          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1693          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1694          * we do call them.
1695          *
1696          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1697          * properly.
1698          *
1699          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1700          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1701          * somewhat pessimize the simple resched case.
1702          */
1703         irq_enter();
1704         sched_ttwu_pending();
1705
1706         /*
1707          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1708          */
1709         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1710                 this_rq()->idle_balance = 1;
1711                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1712         }
1713         irq_exit();
1714 }
1715
1716 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1717 {
1718         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1719
1720         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1721                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1722                         smp_send_reschedule(cpu);
1723                 else
1724                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1725         }
1726 }
1727
1728 void wake_up_if_idle(int cpu)
1729 {
1730         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1731         unsigned long flags;
1732
1733         rcu_read_lock();
1734
1735         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1736                 goto out;
1737
1738         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1739                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1740         } else {
1741                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1742                 if (is_idle_task(rq->curr))
1743                         smp_send_reschedule(cpu);
1744                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1745                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1746         }
1747
1748 out:
1749         rcu_read_unlock();
1750 }
1751
1752 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1753 {
1754         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1755 }
1756 #endif /* CONFIG_SMP */
1757
1758 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1759 {
1760         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1761
1762 #if defined(CONFIG_SMP)
1763         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1764                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1765                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1766                 return;
1767         }
1768 #endif
1769
1770         raw_spin_lock(&rq->lock);
1771         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1772         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1773         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1774         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1775 }
1776
1777 /*
1778  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1779  *
1780  *  MIGRATION
1781  *
1782  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1783  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1784  * execution on its new cpu [c1].
1785  *
1786  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1787  *
1788  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1789  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1790  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1791  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1792  *
1793  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1794  * Note: we only require RCpc transitivity.
1795  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1796  *
1797  * Example:
1798  *
1799  *   CPU0            CPU1            CPU2
1800  *
1801  *   LOCK rq(0)->lock
1802  *   sched-out X
1803  *   sched-in Y
1804  *   UNLOCK rq(0)->lock
1805  *
1806  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1807  *                                   dequeue X
1808  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1809  *
1810  *                                   LOCK rq(1)->lock
1811  *                                   enqueue X
1812  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1813  *
1814  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1815  *                   sched-out Z
1816  *                   sched-in X
1817  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1818  *
1819  *
1820  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1821  *
1822  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1823  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1824  * chain to provide order. Instead we do:
1825  *
1826  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1827  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1828  *
1829  * Example:
1830  *
1831  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1832  *
1833  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1834  *   dequeue X
1835  *   sched-out X
1836  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1837  *
1838  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1839  *                    X->state = WAKING
1840  *                    set_task_cpu(X,2)
1841  *
1842  *                    LOCK rq(2)->lock
1843  *                    enqueue X
1844  *                    X->state = RUNNING
1845  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1846  *
1847  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1848  *                                          sched-out Z
1849  *                                          sched-in X
1850  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1851  *
1852  *                    UNLOCK X->pi_lock
1853  *   UNLOCK rq(0)->lock
1854  *
1855  *
1856  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1857  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1858  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1859  * its wakeup.
1860  *
1861  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1862  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1863  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1864  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1865  *
1866  */
1867
1868 /**
1869  * try_to_wake_up - wake up a thread
1870  * @p: the thread to be awakened
1871  * @state: the mask of task states that can be woken
1872  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1873  *
1874  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1875  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1876  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1877  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1878  * runnable without the overhead of this.
1879  *
1880  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1881  * or @state didn't match @p's state.
1882  */
1883 static int
1884 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1885 {
1886         unsigned long flags;
1887         int cpu, success = 0;
1888
1889         /*
1890          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1891          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1892          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1893          * set_current_state() the waiting thread does.
1894          */
1895         smp_mb__before_spinlock();
1896         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1897         if (!(p->state & state))
1898                 goto out;
1899
1900         trace_sched_waking(p);
1901
1902         success = 1; /* we're going to change ->state */
1903         cpu = task_cpu(p);
1904
1905         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1906                 goto stat;
1907
1908 #ifdef CONFIG_SMP
1909         /*
1910          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1911          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1912          *
1913          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1914          * from the runqueue.
1915          *
1916          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1917          *      UNLOCK rq->lock
1918          *                      RMB
1919          *      LOCK   rq->lock
1920          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1921          *
1922          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1923          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1924          * task, the second putting it to sleep.
1925          */
1926         smp_rmb();
1927
1928         /*
1929          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1930          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1931          *
1932          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
1933          *
1934          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
1935          * their previous state and preserve Program Order.
1936          */
1937         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
1938
1939         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1940         p->state = TASK_WAKING;
1941
1942         if (p->sched_class->task_waking)
1943                 p->sched_class->task_waking(p);
1944
1945         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1946         if (task_cpu(p) != cpu) {
1947                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1948                 set_task_cpu(p, cpu);
1949         }
1950 #endif /* CONFIG_SMP */
1951
1952         ttwu_queue(p, cpu);
1953 stat:
1954         if (schedstat_enabled())
1955                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1956 out:
1957         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1958
1959         return success;
1960 }
1961
1962 /**
1963  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1964  * @p: the thread to be awakened
1965  *
1966  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1967  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1968  * the current task.
1969  */
1970 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1971 {
1972         struct rq *rq = task_rq(p);
1973
1974         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1975             WARN_ON_ONCE(p == current))
1976                 return;
1977
1978         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1979
1980         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1981                 /*
1982                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1983                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1984                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1985                  * not yet picked a replacement task.
1986                  */
1987                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1988                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1989                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1990                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1991                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1992         }
1993
1994         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1995                 goto out;
1996
1997         trace_sched_waking(p);
1998
1999         if (!task_on_rq_queued(p))
2000                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2001
2002         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2003         if (schedstat_enabled())
2004                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2005 out:
2006         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2007 }
2008
2009 /**
2010  * wake_up_process - Wake up a specific process
2011  * @p: The process to be woken up.
2012  *
2013  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2014  * processes.
2015  *
2016  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2017  *
2018  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2019  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2020  */
2021 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2022 {
2023         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2024 }
2025 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2026
2027 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2028 {
2029         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2030 }
2031
2032 /*
2033  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2034  */
2035 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2036 {
2037         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2038
2039         dl_se->dl_runtime = 0;
2040         dl_se->dl_deadline = 0;
2041         dl_se->dl_period = 0;
2042         dl_se->flags = 0;
2043         dl_se->dl_bw = 0;
2044
2045         dl_se->dl_throttled = 0;
2046         dl_se->dl_yielded = 0;
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2051  * p is forked by current.
2052  *
2053  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2054  */
2055 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2056 {
2057         p->on_rq                        = 0;
2058
2059         p->se.on_rq                     = 0;
2060         p->se.exec_start                = 0;
2061         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2062         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2063         p->se.nr_migrations             = 0;
2064         p->se.vruntime                  = 0;
2065         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2066
2067 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2068         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2069 #endif
2070
2071 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2072         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2073         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2074 #endif
2075
2076         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2077         init_dl_task_timer(&p->dl);
2078         __dl_clear_params(p);
2079
2080         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2081         p->rt.timeout           = 0;
2082         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2083         p->rt.on_rq             = 0;
2084         p->rt.on_list           = 0;
2085
2086 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2087         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2088 #endif
2089
2090 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2091         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2092                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2093                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2094         }
2095
2096         if (clone_flags & CLONE_VM)
2097                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2098         else
2099                 p->numa_preferred_nid = -1;
2100
2101         p->node_stamp = 0ULL;
2102         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2103         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2104         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2105         p->numa_faults = NULL;
2106         p->last_task_numa_placement = 0;
2107         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2108
2109         p->numa_group = NULL;
2110 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2111 }
2112
2113 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2114
2115 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2116
2117 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2118 {
2119         if (enabled)
2120                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2121         else
2122                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2123 }
2124
2125 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2126 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2127                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2128 {
2129         struct ctl_table t;
2130         int err;
2131         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2132
2133         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2134                 return -EPERM;
2135
2136         t = *table;
2137         t.data = &state;
2138         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2139         if (err < 0)
2140                 return err;
2141         if (write)
2142                 set_numabalancing_state(state);
2143         return err;
2144 }
2145 #endif
2146 #endif
2147
2148 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2149
2150 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2151 static void set_schedstats(bool enabled)
2152 {
2153         if (enabled)
2154                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2155         else
2156                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2157 }
2158
2159 void force_schedstat_enabled(void)
2160 {
2161         if (!schedstat_enabled()) {
2162                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2163                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2164         }
2165 }
2166
2167 static int __init setup_schedstats(char *str)
2168 {
2169         int ret = 0;
2170         if (!str)
2171                 goto out;
2172
2173         if (!strcmp(str, "enable")) {
2174                 set_schedstats(true);
2175                 ret = 1;
2176         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2177                 set_schedstats(false);
2178                 ret = 1;
2179         }
2180 out:
2181         if (!ret)
2182                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2183
2184         return ret;
2185 }
2186 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2187
2188 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2189 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2190                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2191 {
2192         struct ctl_table t;
2193         int err;
2194         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2195
2196         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2197                 return -EPERM;
2198
2199         t = *table;
2200         t.data = &state;
2201         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2202         if (err < 0)
2203                 return err;
2204         if (write)
2205                 set_schedstats(state);
2206         return err;
2207 }
2208 #endif
2209 #endif
2210
2211 /*
2212  * fork()/clone()-time setup:
2213  */
2214 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2215 {
2216         unsigned long flags;
2217         int cpu = get_cpu();
2218
2219         __sched_fork(clone_flags, p);
2220         /*
2221          * We mark the process as running here. This guarantees that
2222          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2223          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2224          */
2225         p->state = TASK_RUNNING;
2226
2227         /*
2228          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2229          */
2230         p->prio = current->normal_prio;
2231
2232         /*
2233          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2234          */
2235         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2236                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2237                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2238                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2239                         p->rt_priority = 0;
2240                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2241                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2242
2243                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2244                 set_load_weight(p);
2245
2246                 /*
2247                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2248                  * fulfilled its duty:
2249                  */
2250                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2251         }
2252
2253         if (dl_prio(p->prio)) {
2254                 put_cpu();
2255                 return -EAGAIN;
2256         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2257                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2258         } else {
2259                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2260         }
2261
2262         if (p->sched_class->task_fork)
2263                 p->sched_class->task_fork(p);
2264
2265         /*
2266          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2267          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2268          * is ran before sched_fork().
2269          *
2270          * Silence PROVE_RCU.
2271          */
2272         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2273         set_task_cpu(p, cpu);
2274         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2275
2276 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2277         if (likely(sched_info_on()))
2278                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2279 #endif
2280 #if defined(CONFIG_SMP)
2281         p->on_cpu = 0;
2282 #endif
2283         init_task_preempt_count(p);
2284 #ifdef CONFIG_SMP
2285         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2286         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2287 #endif
2288
2289         put_cpu();
2290         return 0;
2291 }
2292
2293 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2294 {
2295         if (runtime == RUNTIME_INF)
2296                 return 1ULL << 20;
2297
2298         /*
2299          * Doing this here saves a lot of checks in all
2300          * the calling paths, and returning zero seems
2301          * safe for them anyway.
2302          */
2303         if (period == 0)
2304                 return 0;
2305
2306         return div64_u64(runtime << 20, period);
2307 }
2308
2309 #ifdef CONFIG_SMP
2310 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2311 {
2312         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2313                          "sched RCU must be held");
2314         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2315 }
2316
2317 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2318 {
2319         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2320         int cpus = 0;
2321
2322         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2323                          "sched RCU must be held");
2324         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2325                 cpus++;
2326
2327         return cpus;
2328 }
2329 #else
2330 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2331 {
2332         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2333 }
2334
2335 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2336 {
2337         return 1;
2338 }
2339 #endif
2340
2341 /*
2342  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2343  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2344  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2345  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2346  *
2347  * This function is called while holding p's rq->lock.
2348  *
2349  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2350  * __setparam_dl().
2351  */
2352 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2353                        const struct sched_attr *attr)
2354 {
2355
2356         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2357         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2358         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2359         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2360         int cpus, err = -1;
2361
2362         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2363                 return 0;
2364
2365         /*
2366          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2367          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2368          * allocated bandwidth of the container.
2369          */
2370         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2371         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2372         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2373             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2374                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2375                 err = 0;
2376         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2377                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2378                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2379                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2380                 err = 0;
2381         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2382                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2383                 err = 0;
2384         }
2385         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2386
2387         return err;
2388 }
2389
2390 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2391
2392 /*
2393  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2394  *
2395  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2396  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2397  * on the runqueue and wakes it.
2398  */
2399 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2400 {
2401         unsigned long flags;
2402         struct rq *rq;
2403
2404         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2405         /* Initialize new task's runnable average */
2406         init_entity_runnable_average(&p->se);
2407 #ifdef CONFIG_SMP
2408         /*
2409          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2410          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2411          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2412          */
2413         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2414 #endif
2415
2416         rq = __task_rq_lock(p);
2417         activate_task(rq, p, 0);
2418         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2419         trace_sched_wakeup_new(p);
2420         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2421 #ifdef CONFIG_SMP
2422         if (p->sched_class->task_woken) {
2423                 /*
2424                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2425                  * drop it.
2426                  */
2427                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2428                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2429                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2430         }
2431 #endif
2432         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2433 }
2434
2435 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2436
2437 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2438
2439 void preempt_notifier_inc(void)
2440 {
2441         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2442 }
2443 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2444
2445 void preempt_notifier_dec(void)
2446 {
2447         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2448 }
2449 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2450
2451 /**
2452  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2453  * @notifier: notifier struct to register
2454  */
2455 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2456 {
2457         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2458                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2459
2460         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2461 }
2462 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2463
2464 /**
2465  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2466  * @notifier: notifier struct to unregister
2467  *
2468  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2469  */
2470 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2471 {
2472         hlist_del(&notifier->link);
2473 }
2474 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2475
2476 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2477 {
2478         struct preempt_notifier *notifier;
2479
2480         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2481                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2482 }
2483
2484 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2485 {
2486         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2487                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2488 }
2489
2490 static void
2491 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2492                                    struct task_struct *next)
2493 {
2494         struct preempt_notifier *notifier;
2495
2496         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2497                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2498 }
2499
2500 static __always_inline void
2501 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2502                                  struct task_struct *next)
2503 {
2504         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2505                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2506 }
2507
2508 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2509
2510 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2511 {
2512 }
2513
2514 static inline void
2515 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2516                                  struct task_struct *next)
2517 {
2518 }
2519
2520 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2521
2522 /**
2523  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2524  * @rq: the runqueue preparing to switch
2525  * @prev: the current task that is being switched out
2526  * @next: the task we are going to switch to.
2527  *
2528  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2529  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2530  * switch.
2531  *
2532  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2533  * hooks.
2534  */
2535 static inline void
2536 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2537                     struct task_struct *next)
2538 {
2539         sched_info_switch(rq, prev, next);
2540         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2541         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2542         prepare_lock_switch(rq, next);
2543         prepare_arch_switch(next);
2544 }
2545
2546 /**
2547  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2548  * @prev: the thread we just switched away from.
2549  *
2550  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2551  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2552  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2553  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2554  *
2555  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2556  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2557  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2558  * details.)
2559  *
2560  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2561  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2562  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2563  * because prev may have moved to another CPU.
2564  */
2565 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2566         __releases(rq->lock)
2567 {
2568         struct rq *rq = this_rq();
2569         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2570         long prev_state;
2571
2572         /*
2573          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2574          * because it left us after:
2575          *
2576          *      schedule()
2577          *        preempt_disable();                    // 1
2578          *        __schedule()
2579          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2580          *
2581          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2582          */
2583         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2584                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2585                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2586                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2587
2588         rq->prev_mm = NULL;
2589
2590         /*
2591          * A task struct has one reference for the use as "current".
2592          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2593          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2594          * the scheduled task must drop that reference.
2595          *
2596          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2597          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2598          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2599          * transition, resulting in a double drop.
2600          */
2601         prev_state = prev->state;
2602         vtime_task_switch(prev);
2603         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2604         finish_lock_switch(rq, prev);
2605         finish_arch_post_lock_switch();
2606
2607         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2608         if (mm)
2609                 mmdrop(mm);
2610         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2611                 if (prev->sched_class->task_dead)
2612                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2613
2614                 /*
2615                  * Remove function-return probe instances associated with this
2616                  * task and put them back on the free list.
2617                  */
2618                 kprobe_flush_task(prev);
2619                 put_task_struct(prev);
2620         }
2621
2622         tick_nohz_task_switch();
2623         return rq;
2624 }
2625
2626 #ifdef CONFIG_SMP
2627
2628 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2629 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2630 {
2631         struct callback_head *head, *next;
2632         void (*func)(struct rq *rq);
2633         unsigned long flags;
2634
2635         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2636         head = rq->balance_callback;
2637         rq->balance_callback = NULL;
2638         while (head) {
2639                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2640                 next = head->next;
2641                 head->next = NULL;
2642                 head = next;
2643
2644                 func(rq);
2645         }
2646         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2647 }
2648
2649 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2650 {
2651         if (unlikely(rq->balance_callback))
2652                 __balance_callback(rq);
2653 }
2654
2655 #else
2656
2657 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2658 {
2659 }
2660
2661 #endif
2662
2663 /**
2664  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2665  * @prev: the thread we just switched away from.
2666  */
2667 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2668         __releases(rq->lock)
2669 {
2670         struct rq *rq;
2671
2672         /*
2673          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2674          * finish_task_switch() for details.
2675          *
2676          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2677          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2678          * PREEMPT_COUNT kernels).
2679          */
2680
2681         rq = finish_task_switch(prev);
2682         balance_callback(rq);
2683         preempt_enable();
2684
2685         if (current->set_child_tid)
2686                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2687 }
2688
2689 /*
2690  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2691  */
2692 static inline struct rq *
2693 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2694                struct task_struct *next)
2695 {
2696         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2697
2698         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2699
2700         mm = next->mm;
2701         oldmm = prev->active_mm;
2702         /*
2703          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2704          * combine the page table reload and the switch backend into
2705          * one hypercall.
2706          */
2707         arch_start_context_switch(prev);
2708
2709         if (!mm) {
2710                 next->active_mm = oldmm;
2711                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2712                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2713         } else
2714                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2715
2716         if (!prev->mm) {
2717                 prev->active_mm = NULL;
2718                 rq->prev_mm = oldmm;
2719         }
2720         /*
2721          * Since the runqueue lock will be released by the next
2722          * task (which is an invalid locking op but in the case
2723          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2724          * do an early lockdep release here:
2725          */
2726         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2727         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2728
2729         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2730         switch_to(prev, next, prev);
2731         barrier();
2732
2733         return finish_task_switch(prev);
2734 }
2735
2736 /*
2737  * nr_running and nr_context_switches:
2738  *
2739  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2740  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2741  */
2742 unsigned long nr_running(void)
2743 {
2744         unsigned long i, sum = 0;
2745
2746         for_each_online_cpu(i)
2747                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2748
2749         return sum;
2750 }
2751
2752 /*
2753  * Check if only the current task is running on the cpu.
2754  *
2755  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2756  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2757  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2758  *
2759  * - from a non-preemptable section (of course)
2760  *
2761  * - from a thread that is bound to a single CPU
2762  *
2763  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2764  */
2765 bool single_task_running(void)
2766 {
2767         return raw_rq()->nr_running == 1;
2768 }
2769 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2770
2771 unsigned long long nr_context_switches(void)
2772 {
2773         int i;
2774         unsigned long long sum = 0;
2775
2776         for_each_possible_cpu(i)
2777                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2778
2779         return sum;
2780 }
2781
2782 unsigned long nr_iowait(void)
2783 {
2784         unsigned long i, sum = 0;
2785
2786         for_each_possible_cpu(i)
2787                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2788
2789         return sum;
2790 }
2791
2792 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2793 {
2794         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2795         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2796 }
2797
2798 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2799 {
2800         struct rq *rq = this_rq();
2801         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2802         *load = rq->load.weight;
2803 }
2804
2805 #ifdef CONFIG_SMP
2806
2807 /*
2808  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2809  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2810  */
2811 void sched_exec(void)
2812 {
2813         struct task_struct *p = current;
2814         unsigned long flags;
2815         int dest_cpu;
2816
2817         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2818         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2819         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2820                 goto unlock;
2821
2822         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2823                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2824
2825                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2826                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2827                 return;
2828         }
2829 unlock:
2830         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2831 }
2832
2833 #endif
2834
2835 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2836 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2837
2838 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2839 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2840
2841 /*
2842  * Return accounted runtime for the task.
2843  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2844  * pending runtime that have not been accounted yet.
2845  */
2846 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2847 {
2848         unsigned long flags;
2849         struct rq *rq;
2850         u64 ns;
2851
2852 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2853         /*
2854          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2855          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2856          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2857          *
2858          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2859          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2860          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2861          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2862          * been accounted, so we're correct here as well.
2863          */
2864         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2865                 return p->se.sum_exec_runtime;
2866 #endif
2867
2868         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2869         /*
2870          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2871          * project cycles that may never be accounted to this
2872          * thread, breaking clock_gettime().
2873          */
2874         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2875                 update_rq_clock(rq);
2876                 p->sched_class->update_curr(rq);
2877         }
2878         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2879         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2880
2881         return ns;
2882 }
2883
2884 /*
2885  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2886  * We call it with interrupts disabled.
2887  */
2888 void scheduler_tick(void)
2889 {
2890         int cpu = smp_processor_id();
2891         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2892         struct task_struct *curr = rq->curr;
2893
2894         sched_clock_tick();
2895
2896         raw_spin_lock(&rq->lock);
2897         update_rq_clock(rq);
2898         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2899         update_cpu_load_active(rq);
2900         calc_global_load_tick(rq);
2901         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2902
2903         perf_event_task_tick();
2904
2905 #ifdef CONFIG_SMP
2906         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2907         trigger_load_balance(rq);
2908 #endif
2909         rq_last_tick_reset(rq);
2910 }
2911
2912 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2913 /**
2914  * scheduler_tick_max_deferment
2915  *
2916  * Keep at least one tick per second when a single
2917  * active task is running because the scheduler doesn't
2918  * yet completely support full dynticks environment.
2919  *
2920  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2921  * balancing, etc... continue to move forward, even
2922  * with a very low granularity.
2923  *
2924  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2925  */
2926 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2927 {
2928         struct rq *rq = this_rq();
2929         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2930
2931         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2932
2933         if (time_before_eq(next, now))
2934                 return 0;
2935
2936         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2937 }
2938 #endif
2939
2940 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2941                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2942
2943 void preempt_count_add(int val)
2944 {
2945 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2946         /*
2947          * Underflow?
2948          */
2949         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2950                 return;
2951 #endif
2952         __preempt_count_add(val);
2953 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2954         /*
2955          * Spinlock count overflowing soon?
2956          */
2957         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2958                                 PREEMPT_MASK - 10);
2959 #endif
2960         if (preempt_count() == val) {
2961                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
2962 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2963                 current->preempt_disable_ip = ip;
2964 #endif
2965                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2966         }
2967 }
2968 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2969 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2970
2971 void preempt_count_sub(int val)
2972 {
2973 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2974         /*
2975          * Underflow?
2976          */
2977         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2978                 return;
2979         /*
2980          * Is the spinlock portion underflowing?
2981          */
2982         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2983                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2984                 return;
2985 #endif
2986
2987         if (preempt_count() == val)
2988                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
2989         __preempt_count_sub(val);
2990 }
2991 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2992 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2993
2994 #endif
2995
2996 /*
2997  * Print scheduling while atomic bug:
2998  */
2999 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3000 {
3001         if (oops_in_progress)
3002                 return;
3003
3004         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3005                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3006
3007         debug_show_held_locks(prev);
3008         print_modules();
3009         if (irqs_disabled())
3010                 print_irqtrace_events(prev);
3011 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3012         if (in_atomic_preempt_off()) {
3013                 pr_err("Preemption disabled at:");
3014                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3015                 pr_cont("\n");
3016         }
3017 #endif
3018         dump_stack();
3019         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3020 }
3021
3022 /*
3023  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3024  */
3025 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3026 {
3027 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3028         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3029 #endif
3030
3031         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3032                 __schedule_bug(prev);
3033                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3034         }
3035         rcu_sleep_check();
3036
3037         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3038
3039         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3040 }
3041
3042 /*
3043  * Pick up the highest-prio task:
3044  */
3045 static inline struct task_struct *
3046 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3047 {
3048         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3049         struct task_struct *p;
3050
3051         /*
3052          * Optimization: we know that if all tasks are in
3053          * the fair class we can call that function directly:
3054          */
3055         if (likely(prev->sched_class == class &&
3056                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3057                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3058                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3059                         goto again;
3060
3061                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3062                 if (unlikely(!p))
3063                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3064
3065                 return p;
3066         }
3067
3068 again:
3069         for_each_class(class) {
3070                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3071                 if (p) {
3072                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3073                                 goto again;
3074                         return p;
3075                 }
3076         }
3077
3078         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3079 }
3080
3081 /*
3082  * __schedule() is the main scheduler function.
3083  *
3084  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3085  *
3086  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3087  *
3088  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3089  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3090  *
3091  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3092  *      interrupt handler scheduler_tick().
3093  *
3094  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3095  *      task to the run-queue and that's it.
3096  *
3097  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3098  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3099  *      called on the nearest possible occasion:
3100  *
3101  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3102  *
3103  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3104  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3105  *           spin_unlock()!)
3106  *
3107  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3108  *           preemptible context
3109  *
3110  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3111  *         then at the next:
3112  *
3113  *          - cond_resched() call
3114  *          - explicit schedule() call
3115  *          - return from syscall or exception to user-space
3116  *          - return from interrupt-handler to user-space
3117  *
3118  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3119  */
3120 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3121 {
3122         struct task_struct *prev, *next;
3123         unsigned long *switch_count;
3124         struct rq *rq;
3125         int cpu;
3126
3127         cpu = smp_processor_id();
3128         rq = cpu_rq(cpu);
3129         prev = rq->curr;
3130
3131         /*
3132          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3133          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3134          * inconsistent (higher) preempt count.
3135          *
3136          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3137          * about this.
3138          */
3139         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3140                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3141
3142         schedule_debug(prev);
3143
3144         if (sched_feat(HRTICK))
3145                 hrtick_clear(rq);
3146
3147         local_irq_disable();
3148         rcu_note_context_switch();
3149
3150         /*
3151          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3152          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3153          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3154          */
3155         smp_mb__before_spinlock();
3156         raw_spin_lock(&rq->lock);
3157         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3158
3159         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3160
3161         switch_count = &prev->nivcsw;
3162         if (!preempt && prev->state) {
3163                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3164                         prev->state = TASK_RUNNING;
3165                 } else {
3166                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3167                         prev->on_rq = 0;
3168
3169                         /*
3170                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3171                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3172                          * concurrency.
3173                          */
3174                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3175                                 struct task_struct *to_wakeup;
3176
3177                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3178                                 if (to_wakeup)
3179                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3180                         }
3181                 }
3182                 switch_count = &prev->nvcsw;
3183         }
3184
3185         if (task_on_rq_queued(prev))
3186                 update_rq_clock(rq);
3187
3188         next = pick_next_task(rq, prev);
3189         clear_tsk_need_resched(prev);
3190         clear_preempt_need_resched();
3191         rq->clock_skip_update = 0;
3192
3193         if (likely(prev != next)) {
3194                 rq->nr_switches++;
3195                 rq->curr = next;
3196                 ++*switch_count;
3197
3198                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3199                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3200         } else {
3201                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3202                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3203         }
3204
3205         balance_callback(rq);
3206 }
3207
3208 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3209 {
3210         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3211                 return;
3212         /*
3213          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3214          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3215          */
3216         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3217                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3218 }
3219
3220 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3221 {
3222         struct task_struct *tsk = current;
3223
3224         sched_submit_work(tsk);
3225         do {
3226                 preempt_disable();
3227                 __schedule(false);
3228                 sched_preempt_enable_no_resched();
3229         } while (need_resched());
3230 }
3231 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3232
3233 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3234 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3235 {
3236         /*
3237          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3238          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3239          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3240          * we find a better solution.
3241          *
3242          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3243          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3244          * too frequently to make sense yet.
3245          */
3246         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3247         schedule();
3248         exception_exit(prev_state);
3249 }
3250 #endif
3251
3252 /**
3253  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3254  *
3255  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3256  */
3257 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3258 {
3259         sched_preempt_enable_no_resched();
3260         schedule();
3261         preempt_disable();
3262 }
3263
3264 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3265 {
3266         do {
3267                 preempt_disable_notrace();
3268                 __schedule(true);
3269                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3270
3271                 /*
3272                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3273                  * between schedule and now.
3274                  */
3275         } while (need_resched());
3276 }
3277
3278 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3279 /*
3280  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3281  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3282  * occur there and call schedule directly.
3283  */
3284 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3285 {
3286         /*
3287          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3288          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3289          */
3290         if (likely(!preemptible()))
3291                 return;
3292
3293         preempt_schedule_common();
3294 }
3295 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3296 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3297
3298 /**
3299  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3300  *
3301  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3302  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3303  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3304  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3305  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3306  * to be called when the system is still in usermode.
3307  *
3308  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3309  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3310  * calling the scheduler.
3311  */
3312 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3313 {
3314         enum ctx_state prev_ctx;
3315
3316         if (likely(!preemptible()))
3317                 return;
3318
3319         do {
3320                 preempt_disable_notrace();
3321                 /*
3322                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3323                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3324                  * an infinite recursion.
3325                  */
3326                 prev_ctx = exception_enter();
3327                 __schedule(true);
3328                 exception_exit(prev_ctx);
3329
3330                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3331         } while (need_resched());
3332 }
3333 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3334
3335 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3336
3337 /*
3338  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3339  * off of irq context.
3340  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3341  * protect us against recursive calling from irq.
3342  */
3343 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3344 {
3345         enum ctx_state prev_state;
3346
3347         /* Catch callers which need to be fixed */
3348         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3349
3350         prev_state = exception_enter();
3351
3352         do {
3353                 preempt_disable();
3354                 local_irq_enable();
3355                 __schedule(true);
3356                 local_irq_disable();
3357                 sched_preempt_enable_no_resched();
3358         } while (need_resched());
3359
3360         exception_exit(prev_state);
3361 }
3362
3363 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3364                           void *key)
3365 {
3366         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3367 }
3368 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3369
3370 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3371
3372 /*
3373  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3374  * @p: task
3375  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3376  *
3377  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3378  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3379  *
3380  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3381  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3382  */
3383 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3384 {
3385         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3386         struct rq *rq;
3387         const struct sched_class *prev_class;
3388
3389         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3390
3391         rq = __task_rq_lock(p);
3392
3393         /*
3394          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3395          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3396          *
3397          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3398          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3399          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3400          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3401          * with interrupts disabled and will complete the lock
3402          * protected section without being interrupted. So there is no
3403          * real need to boost.
3404          */
3405         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3406                 WARN_ON(p != rq->curr);
3407                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3408                 goto out_unlock;
3409         }
3410
3411         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3412         oldprio = p->prio;
3413
3414         if (oldprio == prio)
3415                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3416
3417         prev_class = p->sched_class;
3418         queued = task_on_rq_queued(p);
3419         running = task_current(rq, p);
3420         if (queued)
3421                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3422         if (running)
3423                 put_prev_task(rq, p);
3424
3425         /*
3426          * Boosting condition are:
3427          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3428          *      --> -dl task blocks on mutex A
3429          *
3430          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3431          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3432          *          running task
3433          */
3434         if (dl_prio(prio)) {
3435                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3436                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3437                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3438                         p->dl.dl_boosted = 1;
3439                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3440                 } else
3441                         p->dl.dl_boosted = 0;
3442                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3443         } else if (rt_prio(prio)) {
3444                 if (dl_prio(oldprio))
3445                         p->dl.dl_boosted = 0;
3446                 if (oldprio < prio)
3447                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3448                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3449         } else {
3450                 if (dl_prio(oldprio))
3451                         p->dl.dl_boosted = 0;
3452                 if (rt_prio(oldprio))
3453                         p->rt.timeout = 0;
3454                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3455         }
3456
3457         p->prio = prio;
3458
3459         if (running)
3460                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3461         if (queued)
3462                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3463
3464         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3465 out_unlock:
3466         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3467         __task_rq_unlock(rq);
3468
3469         balance_callback(rq);
3470         preempt_enable();
3471 }
3472 #endif
3473
3474 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3475 {
3476         int old_prio, delta, queued;
3477         unsigned long flags;
3478         struct rq *rq;
3479
3480         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3481                 return;
3482         /*
3483          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3484          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3485          */
3486         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3487         /*
3488          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3489          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3490          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3491          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3492          */
3493         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3494                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3495                 goto out_unlock;
3496         }
3497         queued = task_on_rq_queued(p);
3498         if (queued)
3499                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3500
3501         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3502         set_load_weight(p);
3503         old_prio = p->prio;
3504         p->prio = effective_prio(p);
3505         delta = p->prio - old_prio;
3506
3507         if (queued) {
3508                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3509                 /*
3510                  * If the task increased its priority or is running and
3511                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3512                  */
3513                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3514                         resched_curr(rq);
3515         }
3516 out_unlock:
3517         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3518 }
3519 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3520
3521 /*
3522  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3523  * @p: task
3524  * @nice: nice value
3525  */
3526 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3527 {
3528         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3529         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3530
3531         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3532                 capable(CAP_SYS_NICE));
3533 }
3534
3535 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3536
3537 /*
3538  * sys_nice - change the priority of the current process.
3539  * @increment: priority increment
3540  *
3541  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3542  * does similar things.
3543  */
3544 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3545 {
3546         long nice, retval;
3547
3548         /*
3549          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3550          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3551          * and we have a single winner.
3552          */
3553         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3554         nice = task_nice(current) + increment;
3555
3556         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3557         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3558                 return -EPERM;
3559
3560         retval = security_task_setnice(current, nice);
3561         if (retval)
3562                 return retval;
3563
3564         set_user_nice(current, nice);
3565         return 0;
3566 }
3567
3568 #endif
3569
3570 /**
3571  * task_prio - return the priority value of a given task.
3572  * @p: the task in question.
3573  *
3574  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3575  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3576  * around 0, value goes from -16 to +15.
3577  */
3578 int task_prio(const struct task_struct *p)
3579 {
3580         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3581 }
3582
3583 /**
3584  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3585  * @cpu: the processor in question.
3586  *
3587  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3588  */
3589 int idle_cpu(int cpu)
3590 {
3591         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3592
3593         if (rq->curr != rq->idle)
3594                 return 0;
3595
3596         if (rq->nr_running)
3597                 return 0;
3598
3599 #ifdef CONFIG_SMP
3600         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3601                 return 0;
3602 #endif
3603
3604         return 1;
3605 }
3606
3607 /**
3608  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3609  * @cpu: the processor in question.
3610  *
3611  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3612  */
3613 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3614 {
3615         return cpu_rq(cpu)->idle;
3616 }
3617
3618 /**
3619  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3620  * @pid: the pid in question.
3621  *
3622  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3623  */
3624 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3625 {
3626         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3627 }
3628
3629 /*
3630  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3631  * SCHED_DEADLINE task.
3632  *
3633  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3634  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3635  * for the first time with its new policy.
3636  */
3637 static void
3638 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3639 {
3640         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3641
3642         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3643         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3644         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3645         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3646         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3647
3648         /*
3649          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3650          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3651          *
3652          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3653          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3654          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3655          * amount.
3656          *
3657          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3658          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3659          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3660          * before the current scheduling deadline.
3661          *
3662          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3663          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3664          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3665          * consume more than promised.
3666          */
3667 }
3668
3669 /*
3670  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3671  * it calls know not to change it.
3672  */
3673 #define SETPARAM_POLICY -1
3674
3675 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3676                 const struct sched_attr *attr)
3677 {
3678         int policy = attr->sched_policy;
3679
3680         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3681                 policy = p->policy;
3682
3683         p->policy = policy;
3684
3685         if (dl_policy(policy))
3686                 __setparam_dl(p, attr);
3687         else if (fair_policy(policy))
3688                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3689
3690         /*
3691          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3692          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3693          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3694          */
3695         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3696         p->normal_prio = normal_prio(p);
3697         set_load_weight(p);
3698 }
3699
3700 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3701 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3702                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3703 {
3704         __setscheduler_params(p, attr);
3705
3706         /*
3707          * Keep a potential priority boosting if called from
3708          * sched_setscheduler().
3709          */
3710         if (keep_boost)
3711                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3712         else
3713                 p->prio = normal_prio(p);
3714
3715         if (dl_prio(p->prio))
3716                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3717         else if (rt_prio(p->prio))
3718                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3719         else
3720                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3721 }
3722
3723 static void
3724 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3725 {
3726         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3727
3728         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3729         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3730         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3731         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3732         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3733 }
3734
3735 /*
3736  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3737  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3738  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3739  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3740  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3741  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3742  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3743  * sched_period, as the latter can be zero).
3744  */
3745 static bool
3746 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3747 {
3748         /* deadline != 0 */
3749         if (attr->sched_deadline == 0)
3750                 return false;
3751
3752         /*
3753          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3754          * that big.
3755          */
3756         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3757                 return false;
3758
3759         /*
3760          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3761          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3762          */
3763         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3764             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3765                 return false;
3766
3767         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3768         if ((attr->sched_period != 0 &&
3769              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3770             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3771                 return false;
3772
3773         return true;
3774 }
3775
3776 /*
3777  * check the target process has a UID that matches the current process's
3778  */
3779 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3780 {
3781         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3782         bool match;
3783
3784         rcu_read_lock();
3785         pcred = __task_cred(p);
3786         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3787                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3788         rcu_read_unlock();
3789         return match;
3790 }
3791
3792 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3793                 const struct sched_attr *attr)
3794 {
3795         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3796
3797         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3798                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3799                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3800                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3801                 return true;
3802
3803         return false;
3804 }
3805
3806 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3807                                 const struct sched_attr *attr,
3808                                 bool user, bool pi)
3809 {
3810         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3811                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3812         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3813         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3814         unsigned long flags;
3815         const struct sched_class *prev_class;
3816         struct rq *rq;
3817         int reset_on_fork;
3818         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3819
3820         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3821         BUG_ON(in_interrupt());
3822 recheck:
3823         /* double check policy once rq lock held */
3824         if (policy < 0) {
3825                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3826                 policy = oldpolicy = p->policy;
3827         } else {
3828                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3829
3830                 if (!valid_policy(policy))
3831                         return -EINVAL;
3832         }
3833
3834         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3835                 return -EINVAL;
3836
3837         /*
3838          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3839          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3840          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3841          */
3842         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3843             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3844                 return -EINVAL;
3845         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3846             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3847                 return -EINVAL;
3848
3849         /*
3850          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3851          */
3852         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3853                 if (fair_policy(policy)) {
3854                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3855                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3856                                 return -EPERM;
3857                 }
3858
3859                 if (rt_policy(policy)) {
3860                         unsigned long rlim_rtprio =
3861                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3862
3863                         /* can't set/change the rt policy */
3864                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3865                                 return -EPERM;
3866
3867                         /* can't increase priority */
3868                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3869                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3870                                 return -EPERM;
3871                 }
3872
3873                  /*
3874                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3875                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3876                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3877                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3878                   */
3879                 if (dl_policy(policy))
3880                         return -EPERM;
3881
3882                 /*
3883                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3884                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3885                  */
3886                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3887                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3888                                 return -EPERM;
3889                 }
3890
3891                 /* can't change other user's priorities */
3892                 if (!check_same_owner(p))
3893                         return -EPERM;
3894
3895                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3896                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3897                         return -EPERM;
3898         }
3899
3900         if (user) {
3901                 retval = security_task_setscheduler(p);
3902                 if (retval)
3903                         return retval;
3904         }
3905
3906         /*
3907          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3908          * changing the priority of the task:
3909          *
3910          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3911          * runqueue lock must be held.
3912          */
3913         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3914
3915         /*
3916          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3917          */
3918         if (p == rq->stop) {
3919                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3920                 return -EINVAL;
3921         }
3922
3923         /*
3924          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3925          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3926          */
3927         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3928                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3929                         goto change;
3930                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3931                         goto change;
3932                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3933                         goto change;
3934
3935                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3936                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3937                 return 0;
3938         }
3939 change:
3940
3941         if (user) {
3942 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3943                 /*
3944                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3945                  * assigned.
3946                  */
3947                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3948                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3949                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3950                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3951                         return -EPERM;
3952                 }
3953 #endif
3954 #ifdef CONFIG_SMP
3955                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3956                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3957
3958                         /*
3959                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3960                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3961                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3962                          */
3963                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3964                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3965                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3966                                 return -EPERM;
3967                         }
3968                 }
3969 #endif
3970         }
3971
3972         /* recheck policy now with rq lock held */
3973         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3974                 policy = oldpolicy = -1;
3975                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3976                 goto recheck;
3977         }
3978
3979         /*
3980          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3981          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3982          * is available.
3983          */
3984         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3985                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3986                 return -EBUSY;
3987         }
3988
3989         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3990         oldprio = p->prio;
3991
3992         if (pi) {
3993                 /*
3994                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3995                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3996                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3997                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3998                  * itself.
3999                  */
4000                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4001                 if (new_effective_prio == oldprio)
4002                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4003         }
4004
4005         queued = task_on_rq_queued(p);
4006         running = task_current(rq, p);
4007         if (queued)
4008                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4009         if (running)
4010                 put_prev_task(rq, p);
4011
4012         prev_class = p->sched_class;
4013         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4014
4015         if (running)
4016                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4017         if (queued) {
4018                 /*
4019                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4020                  * increased (user space view).
4021                  */
4022                 if (oldprio < p->prio)
4023                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4024
4025                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4026         }
4027
4028         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4029         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4030         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4031
4032         if (pi)
4033                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4034
4035         /*
4036          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4037          */
4038         balance_callback(rq);
4039         preempt_enable();
4040
4041         return 0;
4042 }
4043
4044 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4045                                const struct sched_param *param, bool check)
4046 {
4047         struct sched_attr attr = {
4048                 .sched_policy   = policy,
4049                 .sched_priority = param->sched_priority,
4050                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4051         };
4052
4053         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4054         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4055                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4056                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4057                 attr.sched_policy = policy;
4058         }
4059
4060         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4061 }
4062 /**
4063  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4064  * @p: the task in question.
4065  * @policy: new policy.
4066  * @param: structure containing the new RT priority.
4067  *
4068  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4069  *
4070  * NOTE that the task may be already dead.
4071  */
4072 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4073                        const struct sched_param *param)
4074 {
4075         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4076 }
4077 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4078
4079 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4080 {
4081         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4082 }
4083 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4084
4085 /**
4086  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4087  * @p: the task in question.
4088  * @policy: new policy.
4089  * @param: structure containing the new RT priority.
4090  *
4091  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4092  * current context has permission.  For example, this is needed in
4093  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4094  * but our caller might not have that capability.
4095  *
4096  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4097  */
4098 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4099                                const struct sched_param *param)
4100 {
4101         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4102 }
4103 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4104
4105 static int
4106 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4107 {
4108         struct sched_param lparam;
4109         struct task_struct *p;
4110         int retval;
4111
4112         if (!param || pid < 0)
4113                 return -EINVAL;
4114         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4115                 return -EFAULT;
4116
4117         rcu_read_lock();
4118         retval = -ESRCH;
4119         p = find_process_by_pid(pid);
4120         if (p != NULL)
4121                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4122         rcu_read_unlock();
4123
4124         return retval;
4125 }
4126
4127 /*
4128  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4129  */
4130 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4131                            struct sched_attr *attr)
4132 {
4133         u32 size;
4134         int ret;
4135
4136         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4137                 return -EFAULT;
4138
4139         /*
4140          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4141          */
4142         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4143
4144         ret = get_user(size, &uattr->size);
4145         if (ret)
4146                 return ret;
4147
4148         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4149                 goto err_size;
4150
4151         if (!size)              /* abi compat */
4152                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4153
4154         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4155                 goto err_size;
4156
4157         /*
4158          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4159          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4160          * user-space does not rely on any kernel feature
4161          * extensions we dont know about yet.
4162          */
4163         if (size > sizeof(*attr)) {
4164                 unsigned char __user *addr;
4165                 unsigned char __user *end;
4166                 unsigned char val;
4167
4168                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4169                 end  = (void __user *)uattr + size;
4170
4171                 for (; addr < end; addr++) {
4172                         ret = get_user(val, addr);
4173                         if (ret)
4174                                 return ret;
4175                         if (val)
4176                                 goto err_size;
4177                 }
4178                 size = sizeof(*attr);
4179         }
4180
4181         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4182         if (ret)
4183                 return -EFAULT;
4184
4185         /*
4186          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4187          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4188          */
4189         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4190
4191         return 0;
4192
4193 err_size:
4194         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4195         return -E2BIG;
4196 }
4197
4198 /**
4199  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4200  * @pid: the pid in question.
4201  * @policy: new policy.
4202  * @param: structure containing the new RT priority.
4203  *
4204  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4205  */
4206 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4207                 struct sched_param __user *, param)
4208 {
4209         /* negative values for policy are not valid */
4210         if (policy < 0)
4211                 return -EINVAL;
4212
4213         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4214 }
4215
4216 /**
4217  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4218  * @pid: the pid in question.
4219  * @param: structure containing the new RT priority.
4220  *
4221  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4222  */
4223 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4224 {
4225         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4226 }
4227
4228 /**
4229  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4230  * @pid: the pid in question.
4231  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4232  * @flags: for future extension.
4233  */
4234 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4235                                unsigned int, flags)
4236 {
4237         struct sched_attr attr;
4238         struct task_struct *p;
4239         int retval;
4240
4241         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4242                 return -EINVAL;
4243
4244         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4245         if (retval)
4246                 return retval;
4247
4248         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4249                 return -EINVAL;
4250
4251         rcu_read_lock();
4252         retval = -ESRCH;
4253         p = find_process_by_pid(pid);
4254         if (p != NULL)
4255                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4256         rcu_read_unlock();
4257
4258         return retval;
4259 }
4260
4261 /**
4262  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4263  * @pid: the pid in question.
4264  *
4265  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4266  * code.
4267  */
4268 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4269 {
4270         struct task_struct *p;
4271         int retval;
4272
4273         if (pid < 0)
4274                 return -EINVAL;
4275
4276         retval = -ESRCH;
4277         rcu_read_lock();
4278         p = find_process_by_pid(pid);
4279         if (p) {
4280                 retval = security_task_getscheduler(p);
4281                 if (!retval)
4282                         retval = p->policy
4283                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4284         }
4285         rcu_read_unlock();
4286         return retval;
4287 }
4288
4289 /**
4290  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4291  * @pid: the pid in question.
4292  * @param: structure containing the RT priority.
4293  *
4294  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4295  * code.
4296  */
4297 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4298 {
4299         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4300         struct task_struct *p;
4301         int retval;
4302
4303         if (!param || pid < 0)
4304                 return -EINVAL;
4305
4306         rcu_read_lock();
4307         p = find_process_by_pid(pid);
4308         retval = -ESRCH;
4309         if (!p)
4310                 goto out_unlock;
4311
4312         retval = security_task_getscheduler(p);
4313         if (retval)
4314                 goto out_unlock;
4315
4316         if (task_has_rt_policy(p))
4317                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4318         rcu_read_unlock();
4319
4320         /*
4321          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4322          */
4323         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4324
4325         return retval;
4326
4327 out_unlock:
4328         rcu_read_unlock();
4329         return retval;
4330 }
4331
4332 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4333                            struct sched_attr *attr,
4334                            unsigned int usize)
4335 {
4336         int ret;
4337
4338         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4339                 return -EFAULT;
4340
4341         /*
4342          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4343          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4344          * user-space does not get uncomplete information.
4345          */
4346         if (usize < sizeof(*attr)) {
4347                 unsigned char *addr;
4348                 unsigned char *end;
4349
4350                 addr = (void *)attr + usize;
4351                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4352
4353                 for (; addr < end; addr++) {
4354                         if (*addr)
4355                                 return -EFBIG;
4356                 }
4357
4358                 attr->size = usize;
4359         }
4360
4361         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4362         if (ret)
4363                 return -EFAULT;
4364
4365         return 0;
4366 }
4367
4368 /**
4369  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4370  * @pid: the pid in question.
4371  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4372  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4373  * @flags: for future extension.
4374  */
4375 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4376                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4377 {
4378         struct sched_attr attr = {
4379                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4380         };
4381         struct task_struct *p;
4382         int retval;
4383
4384         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4385             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4386                 return -EINVAL;
4387
4388         rcu_read_lock();
4389         p = find_process_by_pid(pid);
4390         retval = -ESRCH;
4391         if (!p)
4392                 goto out_unlock;
4393
4394         retval = security_task_getscheduler(p);
4395         if (retval)
4396                 goto out_unlock;
4397
4398         attr.sched_policy = p->policy;
4399         if (p->sched_reset_on_fork)
4400                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4401         if (task_has_dl_policy(p))
4402                 __getparam_dl(p, &attr);
4403         else if (task_has_rt_policy(p))
4404                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4405         else
4406                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4407
4408         rcu_read_unlock();
4409
4410         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4411         return retval;
4412
4413 out_unlock:
4414         rcu_read_unlock();
4415         return retval;
4416 }
4417
4418 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4419 {
4420         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4421         struct task_struct *p;
4422         int retval;
4423
4424         rcu_read_lock();
4425
4426         p = find_process_by_pid(pid);
4427         if (!p) {
4428                 rcu_read_unlock();
4429                 return -ESRCH;
4430         }
4431
4432         /* Prevent p going away */
4433         get_task_struct(p);
4434         rcu_read_unlock();
4435
4436         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4437                 retval = -EINVAL;
4438                 goto out_put_task;
4439         }
4440         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4441                 retval = -ENOMEM;
4442                 goto out_put_task;
4443         }
4444         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4445                 retval = -ENOMEM;
4446                 goto out_free_cpus_allowed;
4447         }
4448         retval = -EPERM;
4449         if (!check_same_owner(p)) {
4450                 rcu_read_lock();
4451                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4452                         rcu_read_unlock();
4453                         goto out_free_new_mask;
4454                 }
4455                 rcu_read_unlock();
4456         }
4457
4458         retval = security_task_setscheduler(p);
4459         if (retval)
4460                 goto out_free_new_mask;
4461
4462
4463         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4464         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4465
4466         /*
4467          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4468          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4469          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4470          * root_domain.
4471          */
4472 #ifdef CONFIG_SMP
4473         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4474                 rcu_read_lock();
4475                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4476                         retval = -EBUSY;
4477                         rcu_read_unlock();
4478                         goto out_free_new_mask;
4479                 }
4480                 rcu_read_unlock();
4481         }
4482 #endif
4483 again:
4484         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4485
4486         if (!retval) {
4487                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4488                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4489                         /*
4490                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4491                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4492                          * cpuset's cpus_allowed
4493                          */
4494                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4495                         goto again;
4496                 }
4497         }
4498 out_free_new_mask:
4499         free_cpumask_var(new_mask);
4500 out_free_cpus_allowed:
4501         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4502 out_put_task:
4503         put_task_struct(p);
4504         return retval;
4505 }
4506
4507 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4508                              struct cpumask *new_mask)
4509 {
4510         if (len < cpumask_size())
4511                 cpumask_clear(new_mask);
4512         else if (len > cpumask_size())
4513                 len = cpumask_size();
4514
4515         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4516 }
4517
4518 /**
4519  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4520  * @pid: pid of the process
4521  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4522  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4523  *
4524  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4525  */
4526 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4527                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4528 {
4529         cpumask_var_t new_mask;
4530         int retval;
4531
4532         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4533                 return -ENOMEM;
4534
4535         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4536         if (retval == 0)
4537                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4538         free_cpumask_var(new_mask);
4539         return retval;
4540 }
4541
4542 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4543 {
4544         struct task_struct *p;
4545         unsigned long flags;
4546         int retval;
4547
4548         rcu_read_lock();
4549
4550         retval = -ESRCH;
4551         p = find_process_by_pid(pid);
4552         if (!p)
4553                 goto out_unlock;
4554
4555         retval = security_task_getscheduler(p);
4556         if (retval)
4557                 goto out_unlock;
4558
4559         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4560         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4561         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4562
4563 out_unlock:
4564         rcu_read_unlock();
4565
4566         return retval;
4567 }
4568
4569 /**
4570  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4571  * @pid: pid of the process
4572  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4573  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4574  *
4575  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4576  */
4577 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4578                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4579 {
4580         int ret;
4581         cpumask_var_t mask;
4582
4583         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4584                 return -EINVAL;
4585         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4586                 return -EINVAL;
4587
4588         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4589                 return -ENOMEM;
4590
4591         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4592         if (ret == 0) {
4593                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4594
4595                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4596                         ret = -EFAULT;
4597                 else
4598                         ret = retlen;
4599         }
4600         free_cpumask_var(mask);
4601
4602         return ret;
4603 }
4604
4605 /**
4606  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4607  *
4608  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4609  * other threads running on this CPU then this function will return.
4610  *
4611  * Return: 0.
4612  */
4613 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4614 {
4615         struct rq *rq = this_rq_lock();
4616
4617         schedstat_inc(rq, yld_count);
4618         current->sched_class->yield_task(rq);
4619
4620         /*
4621          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4622          * no need to preempt or enable interrupts:
4623          */
4624         __release(rq->lock);
4625         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4626         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4627         sched_preempt_enable_no_resched();
4628
4629         schedule();
4630
4631         return 0;
4632 }
4633
4634 int __sched _cond_resched(void)
4635 {
4636         if (should_resched(0)) {
4637                 preempt_schedule_common();
4638                 return 1;
4639         }
4640         return 0;
4641 }
4642 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4643
4644 /*
4645  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4646  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4647  *
4648  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4649  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4650  * spin_unlock(), once by hand).
4651  */
4652 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4653 {
4654         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4655         int ret = 0;
4656
4657         lockdep_assert_held(lock);
4658
4659         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4660                 spin_unlock(lock);
4661                 if (resched)
4662                         preempt_schedule_common();
4663                 else
4664                         cpu_relax();
4665                 ret = 1;
4666                 spin_lock(lock);
4667         }
4668         return ret;
4669 }
4670 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4671
4672 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4673 {
4674         BUG_ON(!in_softirq());
4675
4676         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4677                 local_bh_enable();
4678                 preempt_schedule_common();
4679                 local_bh_disable();
4680                 return 1;
4681         }
4682         return 0;
4683 }
4684 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4685
4686 /**
4687  * yield - yield the current processor to other threads.
4688  *
4689  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4690  *
4691  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4692  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4693  * it, its already broken.
4694  *
4695  * Typical broken usage is:
4696  *
4697  * while (!event)
4698  *      yield();
4699  *
4700  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4701  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4702  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4703  *
4704  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4705  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4706  * If you still want to use yield(), do not!
4707  */
4708 void __sched yield(void)
4709 {
4710         set_current_state(TASK_RUNNING);
4711         sys_sched_yield();
4712 }
4713 EXPORT_SYMBOL(yield);
4714
4715 /**
4716  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4717  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4718  * processor it's on.
4719  * @p: target task
4720  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4721  *
4722  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4723  * can't go away on us before we can do any checks.
4724  *
4725  * Return:
4726  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4727  *      false (0) if we failed to boost the target.
4728  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4729  */
4730 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4731 {
4732         struct task_struct *curr = current;
4733         struct rq *rq, *p_rq;
4734         unsigned long flags;
4735         int yielded = 0;
4736
4737         local_irq_save(flags);
4738         rq = this_rq();
4739
4740 again:
4741         p_rq = task_rq(p);
4742         /*
4743          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4744          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4745          */
4746         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4747                 yielded = -ESRCH;
4748                 goto out_irq;
4749         }
4750
4751         double_rq_lock(rq, p_rq);
4752         if (task_rq(p) != p_rq) {
4753                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4754                 goto again;
4755         }
4756
4757         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4758                 goto out_unlock;
4759
4760         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4761                 goto out_unlock;
4762
4763         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4764                 goto out_unlock;
4765
4766         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4767         if (yielded) {
4768                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4769                 /*
4770                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4771                  * fairness.
4772                  */
4773                 if (preempt && rq != p_rq)
4774                         resched_curr(p_rq);
4775         }
4776
4777 out_unlock:
4778         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4779 out_irq:
4780         local_irq_restore(flags);
4781
4782         if (yielded > 0)
4783                 schedule();
4784
4785         return yielded;
4786 }
4787 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4788
4789 /*
4790  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4791  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4792  */
4793 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4794 {
4795         int old_iowait = current->in_iowait;
4796         struct rq *rq;
4797         long ret;
4798
4799         current->in_iowait = 1;
4800         blk_schedule_flush_plug(current);
4801
4802         delayacct_blkio_start();
4803         rq = raw_rq();
4804         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4805         ret = schedule_timeout(timeout);
4806         current->in_iowait = old_iowait;
4807         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4808         delayacct_blkio_end();
4809
4810         return ret;
4811 }
4812 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4813
4814 /**
4815  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4816  * @policy: scheduling class.
4817  *
4818  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4819  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4820  * On failure, a negative error code is returned.
4821  */
4822 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4823 {
4824         int ret = -EINVAL;
4825
4826         switch (policy) {
4827         case SCHED_FIFO:
4828         case SCHED_RR:
4829                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4830                 break;
4831         case SCHED_DEADLINE:
4832         case SCHED_NORMAL:
4833         case SCHED_BATCH:
4834         case SCHED_IDLE:
4835                 ret = 0;
4836                 break;
4837         }
4838         return ret;
4839 }
4840
4841 /**
4842  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4843  * @policy: scheduling class.
4844  *
4845  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4846  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4847  * On failure, a negative error code is returned.
4848  */
4849 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4850 {
4851         int ret = -EINVAL;
4852
4853         switch (policy) {
4854         case SCHED_FIFO:
4855         case SCHED_RR:
4856                 ret = 1;
4857                 break;
4858         case SCHED_DEADLINE:
4859         case SCHED_NORMAL:
4860         case SCHED_BATCH:
4861         case SCHED_IDLE:
4862                 ret = 0;
4863         }
4864         return ret;
4865 }
4866
4867 /**
4868  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4869  * @pid: pid of the process.
4870  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4871  *
4872  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4873  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4874  *
4875  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4876  * an error code.
4877  */
4878 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4879                 struct timespec __user *, interval)
4880 {
4881         struct task_struct *p;
4882         unsigned int time_slice;
4883         unsigned long flags;
4884         struct rq *rq;
4885         int retval;
4886         struct timespec t;
4887
4888         if (pid < 0)
4889                 return -EINVAL;
4890
4891         retval = -ESRCH;
4892         rcu_read_lock();
4893         p = find_process_by_pid(pid);
4894         if (!p)
4895                 goto out_unlock;
4896
4897         retval = security_task_getscheduler(p);
4898         if (retval)
4899                 goto out_unlock;
4900
4901         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4902         time_slice = 0;
4903         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4904                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4905         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4906
4907         rcu_read_unlock();
4908         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4909         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4910         return retval;
4911
4912 out_unlock:
4913         rcu_read_unlock();
4914         return retval;
4915 }
4916
4917 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4918
4919 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4920 {
4921         unsigned long free = 0;
4922         int ppid;
4923         unsigned long state = p->state;
4924
4925         if (state)
4926                 state = __ffs(state) + 1;
4927         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4928                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4929 #if BITS_PER_LONG == 32
4930         if (state == TASK_RUNNING)
4931                 printk(KERN_CONT " running  ");
4932         else
4933                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4934 #else
4935         if (state == TASK_RUNNING)
4936                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4937         else
4938                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4939 #endif
4940 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4941         free = stack_not_used(p);
4942 #endif
4943         ppid = 0;
4944         rcu_read_lock();
4945         if (pid_alive(p))
4946                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4947         rcu_read_unlock();
4948         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4949                 task_pid_nr(p), ppid,
4950                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4951
4952         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4953         show_stack(p, NULL);
4954 }
4955
4956 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4957 {
4958         struct task_struct *g, *p;
4959
4960 #if BITS_PER_LONG == 32
4961         printk(KERN_INFO
4962                 "  task                PC stack   pid father\n");
4963 #else
4964         printk(KERN_INFO
4965                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4966 #endif
4967         rcu_read_lock();
4968         for_each_process_thread(g, p) {
4969                 /*
4970                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4971                  * console might take a lot of time:
4972                  */
4973                 touch_nmi_watchdog();
4974                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4975                         sched_show_task(p);
4976         }
4977
4978         touch_all_softlockup_watchdogs();
4979
4980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4981         sysrq_sched_debug_show();
4982 #endif
4983         rcu_read_unlock();
4984         /*
4985          * Only show locks if all tasks are dumped:
4986          */
4987         if (!state_filter)
4988                 debug_show_all_locks();
4989 }
4990
4991 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4992 {
4993         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4994 }
4995
4996 /**
4997  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4998  * @idle: task in question
4999  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5000  *
5001  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5002  * flag, to make booting more robust.
5003  */
5004 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5005 {
5006         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5007         unsigned long flags;
5008
5009         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5010         raw_spin_lock(&rq->lock);
5011
5012         __sched_fork(0, idle);
5013         idle->state = TASK_RUNNING;
5014         idle->se.exec_start = sched_clock();
5015
5016         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5017
5018 #ifdef CONFIG_SMP
5019         /*
5020          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5021          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5022          *
5023          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5024          */
5025         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5026 #endif
5027         /*
5028          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5029          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5030          * lockdep check in task_group() will fail.
5031          *
5032          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5033          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5034          *
5035          * Silence PROVE_RCU
5036          */
5037         rcu_read_lock();
5038         __set_task_cpu(idle, cpu);
5039         rcu_read_unlock();
5040
5041         rq->curr = rq->idle = idle;
5042         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5043 #ifdef CONFIG_SMP
5044         idle->on_cpu = 1;
5045 #endif
5046         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5047         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5048
5049         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5050         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5051
5052         /*
5053          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5054          */
5055         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5056         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5057         vtime_init_idle(idle, cpu);
5058 #ifdef CONFIG_SMP
5059         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5060 #endif
5061 }
5062
5063 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5064                               const struct cpumask *trial)
5065 {
5066         int ret = 1, trial_cpus;
5067         struct dl_bw *cur_dl_b;
5068         unsigned long flags;
5069
5070         if (!cpumask_weight(cur))
5071                 return ret;
5072
5073         rcu_read_lock_sched();
5074         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5075         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5076
5077         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5078         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5079             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5080                 ret = 0;
5081         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5082         rcu_read_unlock_sched();
5083
5084         return ret;
5085 }
5086
5087 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5088                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5089 {
5090         int ret = 0;
5091
5092         /*
5093          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5094          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5095          * affinity and isolating such threads by their set of
5096          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5097          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5098          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5099          * before cpus_allowed may be changed.
5100          */
5101         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5102                 ret = -EINVAL;
5103                 goto out;
5104         }
5105
5106 #ifdef CONFIG_SMP
5107         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5108                                               cs_cpus_allowed)) {
5109                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5110                                                         cs_cpus_allowed);
5111                 struct dl_bw *dl_b;
5112                 bool overflow;
5113                 int cpus;
5114                 unsigned long flags;
5115
5116                 rcu_read_lock_sched();
5117                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5118                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5119                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5120                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5121                 if (overflow)
5122                         ret = -EBUSY;
5123                 else {
5124                         /*
5125                          * We reserve space for this task in the destination
5126                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5127                          * We will free resources in the source root_domain
5128                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5129                          */
5130                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5131                 }
5132                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5133                 rcu_read_unlock_sched();
5134
5135         }
5136 #endif
5137 out:
5138         return ret;
5139 }
5140
5141 #ifdef CONFIG_SMP
5142
5143 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5144 /* Migrate current task p to target_cpu */
5145 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5146 {
5147         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5148         int curr_cpu = task_cpu(p);
5149
5150         if (curr_cpu == target_cpu)
5151                 return 0;
5152
5153         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5154                 return -EINVAL;
5155
5156         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5157
5158         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5159         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5160 }
5161
5162 /*
5163  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5164  * tasks on the runqueues
5165  */
5166 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5167 {
5168         struct rq *rq;
5169         unsigned long flags;
5170         bool queued, running;
5171
5172         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5173         queued = task_on_rq_queued(p);
5174         running = task_current(rq, p);
5175
5176         if (queued)
5177                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5178         if (running)
5179                 put_prev_task(rq, p);
5180
5181         p->numa_preferred_nid = nid;
5182
5183         if (running)
5184                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5185         if (queued)
5186                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5187         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5188 }
5189 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5190
5191 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5192 /*
5193  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5194  * offline.
5195  */
5196 void idle_task_exit(void)
5197 {
5198         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5199
5200         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5201
5202         if (mm != &init_mm) {
5203                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5204                 finish_arch_post_lock_switch();
5205         }
5206         mmdrop(mm);
5207 }
5208
5209 /*
5210  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5211  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5212  * nr_active count is stable.
5213  *
5214  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5215  */
5216 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5217 {
5218         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5219         if (delta)
5220                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5221 }
5222
5223 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5224 {
5225 }
5226
5227 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5228         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5229 };
5230
5231 static struct task_struct fake_task = {
5232         /*
5233          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5234          */
5235         .prio = MAX_PRIO + 1,
5236         .sched_class = &fake_sched_class,
5237 };
5238
5239 /*
5240  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5241  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5242  *
5243  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5244  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5245  * because of lock validation efforts.
5246  */
5247 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5248 {
5249         struct rq *rq = dead_rq;
5250         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5251         int dest_cpu;
5252
5253         /*
5254          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5255          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5256          *
5257          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5258          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5259          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5260          * done here.
5261          */
5262         rq->stop = NULL;
5263
5264         /*
5265          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5266          * class method both need to have an up-to-date
5267          * value of rq->clock[_task]
5268          */
5269         update_rq_clock(rq);
5270
5271         for (;;) {
5272                 /*
5273                  * There's this thread running, bail when that's the only
5274                  * remaining thread.
5275                  */
5276                 if (rq->nr_running == 1)
5277                         break;
5278
5279                 /*
5280                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5281                  */
5282                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5283                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5284                 BUG_ON(!next);
5285                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5286
5287                 /*
5288                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5289                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5290                  * stabilizes the mask.
5291                  *
5292                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5293                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5294                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5295                  */
5296                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5297                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5298                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5299                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5300
5301                 /*
5302                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5303                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5304                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5305                  */
5306                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5307                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5308                         continue;
5309                 }
5310
5311                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5312                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5313
5314                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5315                 if (rq != dead_rq) {
5316                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5317                         rq = dead_rq;
5318                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5319                 }
5320                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5321         }
5322
5323         rq->stop = stop;
5324 }
5325 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5326
5327 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5328 {
5329         if (!rq->online) {
5330                 const struct sched_class *class;
5331
5332                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5333                 rq->online = 1;
5334
5335                 for_each_class(class) {
5336                         if (class->rq_online)
5337                                 class->rq_online(rq);
5338                 }
5339         }
5340 }
5341
5342 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5343 {
5344         if (rq->online) {
5345                 const struct sched_class *class;
5346
5347                 for_each_class(class) {
5348                         if (class->rq_offline)
5349                                 class->rq_offline(rq);
5350                 }
5351
5352                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5353                 rq->online = 0;
5354         }
5355 }
5356
5357 /*
5358  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5359  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5360  */
5361 static int
5362 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5363 {
5364         int cpu = (long)hcpu;
5365         unsigned long flags;
5366         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5367
5368         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5369
5370         case CPU_UP_PREPARE:
5371                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5372                 break;
5373
5374         case CPU_ONLINE:
5375                 /* Update our root-domain */
5376                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5377                 if (rq->rd) {
5378                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5379
5380                         set_rq_online(rq);
5381                 }
5382                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5383                 break;
5384
5385 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5386         case CPU_DYING:
5387                 sched_ttwu_pending();
5388                 /* Update our root-domain */
5389                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5390                 if (rq->rd) {
5391                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5392                         set_rq_offline(rq);
5393                 }
5394                 migrate_tasks(rq);
5395                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5396                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5397                 break;
5398
5399         case CPU_DEAD:
5400                 calc_load_migrate(rq);
5401                 break;
5402 #endif
5403         }
5404
5405         update_max_interval();
5406
5407         return NOTIFY_OK;
5408 }
5409
5410 /*
5411  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5412  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5413  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5414  */
5415 static struct notifier_block migration_notifier = {
5416         .notifier_call = migration_call,
5417         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5418 };
5419
5420 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5421 {
5422         int cpu = smp_processor_id();
5423         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5424         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5425 }
5426
5427 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5428                                       unsigned long action, void *hcpu)
5429 {
5430         int cpu = (long)hcpu;
5431
5432         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5433         case CPU_STARTING:
5434                 set_cpu_rq_start_time();
5435                 return NOTIFY_OK;
5436
5437         case CPU_DOWN_FAILED:
5438                 set_cpu_active(cpu, true);
5439                 return NOTIFY_OK;
5440
5441         default:
5442                 return NOTIFY_DONE;
5443         }
5444 }
5445
5446 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5447                                         unsigned long action, void *hcpu)
5448 {
5449         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5450         case CPU_DOWN_PREPARE:
5451                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5452                 return NOTIFY_OK;
5453         default:
5454                 return NOTIFY_DONE;
5455         }
5456 }
5457
5458 static int __init migration_init(void)
5459 {
5460         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5461         int err;
5462
5463         /* Initialize migration for the boot CPU */
5464         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5465         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5466         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5467         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5468
5469         /* Register cpu active notifiers */
5470         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5471         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5472
5473         return 0;
5474 }
5475 early_initcall(migration_init);
5476
5477 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5478
5479 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5480
5481 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5482
5483 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5484 {
5485         sched_debug_enabled = 1;
5486
5487         return 0;
5488 }
5489 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5490
5491 static inline bool sched_debug(void)
5492 {
5493         return sched_debug_enabled;
5494 }
5495
5496 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5497                                   struct cpumask *groupmask)
5498 {
5499         struct sched_group *group = sd->groups;
5500
5501         cpumask_clear(groupmask);
5502
5503         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5504
5505         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5506                 printk("does not load-balance\n");
5507                 if (sd->parent)
5508                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5509                                         " has parent");
5510                 return -1;
5511         }
5512
5513         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5514                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5515
5516         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5517                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5518                                 "CPU%d\n", cpu);
5519         }
5520         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5521                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5522                                 " CPU%d\n", cpu);
5523         }
5524
5525         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5526         do {
5527                 if (!group) {
5528                         printk("\n");
5529                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5530                         break;
5531                 }
5532
5533                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5534                         printk(KERN_CONT "\n");
5535                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5536                         break;
5537                 }
5538
5539                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5540                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5541                         printk(KERN_CONT "\n");
5542                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5543                         break;
5544                 }
5545
5546                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5547
5548                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5549                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5550                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5551                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5552                                 group->sgc->capacity);
5553                 }
5554
5555                 group = group->next;
5556         } while (group != sd->groups);
5557         printk(KERN_CONT "\n");
5558
5559         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5560                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5561
5562         if (sd->parent &&
5563             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5564                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5565                         "of domain->span\n");
5566         return 0;
5567 }
5568
5569 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5570 {
5571         int level = 0;
5572
5573         if (!sched_debug_enabled)
5574                 return;
5575
5576         if (!sd) {
5577                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5578                 return;
5579         }
5580
5581         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5582
5583         for (;;) {
5584                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5585                         break;
5586                 level++;
5587                 sd = sd->parent;
5588                 if (!sd)
5589                         break;
5590         }
5591 }
5592 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5593 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5594 static inline bool sched_debug(void)
5595 {
5596         return false;
5597 }
5598 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5599
5600 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5601 {
5602         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5603                 return 1;
5604
5605         /* Following flags need at least 2 groups */
5606         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5607                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5608                          SD_BALANCE_FORK |
5609                          SD_BALANCE_EXEC |
5610                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5611                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5612                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5613                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5614                         return 0;
5615         }
5616
5617         /* Following flags don't use groups */
5618         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5619                 return 0;
5620
5621         return 1;
5622 }
5623
5624 static int
5625 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5626 {
5627         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5628
5629         if (sd_degenerate(parent))
5630                 return 1;
5631
5632         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5633                 return 0;
5634
5635         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5636         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5637                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5638                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5639                                 SD_BALANCE_FORK |
5640                                 SD_BALANCE_EXEC |
5641                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5642                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5643                                 SD_PREFER_SIBLING |
5644                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5645                 if (nr_node_ids == 1)
5646                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5647         }
5648         if (~cflags & pflags)
5649                 return 0;
5650
5651         return 1;
5652 }
5653
5654 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5655 {
5656         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5657
5658         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5659         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5660         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5661         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5662         free_cpumask_var(rd->online);
5663         free_cpumask_var(rd->span);
5664         kfree(rd);
5665 }
5666
5667 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5668 {
5669         struct root_domain *old_rd = NULL;
5670         unsigned long flags;
5671
5672         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5673
5674         if (rq->rd) {
5675                 old_rd = rq->rd;
5676
5677                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5678                         set_rq_offline(rq);
5679
5680                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5681
5682                 /*
5683                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5684                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5685                  * in this function:
5686                  */
5687                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5688                         old_rd = NULL;
5689         }
5690
5691         atomic_inc(&rd->refcount);
5692         rq->rd = rd;
5693
5694         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5695         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5696                 set_rq_online(rq);
5697
5698         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5699
5700         if (old_rd)
5701                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5702 }
5703
5704 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5705 {
5706         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5707
5708         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5709                 goto out;
5710         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5711                 goto free_span;
5712         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5713                 goto free_online;
5714         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5715                 goto free_dlo_mask;
5716
5717         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5718         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5719                 goto free_dlo_mask;
5720
5721         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5722                 goto free_rto_mask;
5723         return 0;
5724
5725 free_rto_mask:
5726         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5727 free_dlo_mask:
5728         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5729 free_online:
5730         free_cpumask_var(rd->online);
5731 free_span:
5732         free_cpumask_var(rd->span);
5733 out:
5734         return -ENOMEM;
5735 }
5736
5737 /*
5738  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5739  * members (mimicking the global state we have today).
5740  */
5741 struct root_domain def_root_domain;
5742
5743 static void init_defrootdomain(void)
5744 {
5745         init_rootdomain(&def_root_domain);
5746
5747         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5748 }
5749
5750 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5751 {
5752         struct root_domain *rd;
5753
5754         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5755         if (!rd)
5756                 return NULL;
5757
5758         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5759                 kfree(rd);
5760                 return NULL;
5761         }
5762
5763         return rd;
5764 }
5765
5766 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5767 {
5768         struct sched_group *tmp, *first;
5769
5770         if (!sg)
5771                 return;
5772
5773         first = sg;
5774         do {
5775                 tmp = sg->next;
5776
5777                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5778                         kfree(sg->sgc);
5779
5780                 kfree(sg);
5781                 sg = tmp;
5782         } while (sg != first);
5783 }
5784
5785 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5786 {
5787         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5788
5789         /*
5790          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5791          * nuke them all.
5792          */
5793         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5794                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5795         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5796                 kfree(sd->groups->sgc);
5797                 kfree(sd->groups);
5798         }
5799         kfree(sd);
5800 }
5801
5802 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5803 {
5804         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5805 }
5806
5807 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5808 {
5809         for (; sd; sd = sd->parent)
5810                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5811 }
5812
5813 /*
5814  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5815  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5816  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5817  *
5818  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5819  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5820  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5821  */
5822 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5823 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5824 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5825 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5826 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5827 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5828
5829 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5830 {
5831         struct sched_domain *sd;
5832         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5833         int id = cpu;
5834         int size = 1;
5835
5836         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5837         if (sd) {
5838                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5839                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5840                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5841         }
5842         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5843
5844         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5845         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5846         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5847
5848         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5849         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5850
5851         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5852         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5853 }
5854
5855 /*
5856  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5857  * hold the hotplug lock.
5858  */
5859 static void
5860 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5861 {
5862         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5863         struct sched_domain *tmp;
5864
5865         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5866         for (tmp = sd; tmp; ) {
5867                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5868                 if (!parent)
5869                         break;
5870
5871                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5872                         tmp->parent = parent->parent;
5873                         if (parent->parent)
5874                                 parent->parent->child = tmp;
5875                         /*
5876                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5877                          * degenerate parent; the spans match for this
5878                          * so the property transfers.
5879                          */
5880                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5881                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5882                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5883                 } else
5884                         tmp = tmp->parent;
5885         }
5886
5887         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5888                 tmp = sd;
5889                 sd = sd->parent;
5890                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5891                 if (sd)
5892                         sd->child = NULL;
5893         }
5894
5895         sched_domain_debug(sd, cpu);
5896
5897         rq_attach_root(rq, rd);
5898         tmp = rq->sd;
5899         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5900         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5901
5902         update_top_cache_domain(cpu);
5903 }
5904
5905 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5906 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5907 {
5908         int ret;
5909
5910         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5911         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5912         if (ret) {
5913                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
5914                 return 0;
5915         }
5916         return 1;
5917 }
5918 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5919
5920 struct s_data {
5921         struct sched_domain ** __percpu sd;
5922         struct root_domain      *rd;
5923 };
5924
5925 enum s_alloc {
5926         sa_rootdomain,
5927         sa_sd,
5928         sa_sd_storage,
5929         sa_none,
5930 };
5931
5932 /*
5933  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5934  * domain traversal.
5935  *
5936  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5937  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5938  * range.
5939  *
5940  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5941  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5942  * cpu they're built on, so check that.
5943  *
5944  */
5945 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5946 {
5947         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5948         struct sd_data *sdd = sd->private;
5949         struct sched_domain *sibling;
5950         int i;
5951
5952         for_each_cpu(i, span) {
5953                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5954                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5955                         continue;
5956
5957                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5958         }
5959 }
5960
5961 /*
5962  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5963  * of this group that's also in the iteration mask.
5964  */
5965 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5966 {
5967         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5968 }
5969
5970 static int
5971 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5972 {
5973         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5974         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5975         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5976         struct sd_data *sdd = sd->private;
5977         struct sched_domain *sibling;
5978         int i;
5979
5980         cpumask_clear(covered);
5981
5982         for_each_cpu(i, span) {
5983                 struct cpumask *sg_span;
5984
5985                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5986                         continue;
5987
5988                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5989
5990                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5991                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5992                         continue;
5993
5994                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5995                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5996
5997                 if (!sg)
5998                         goto fail;
5999
6000                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6001                 if (sibling->child)
6002                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6003                 else
6004                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6005
6006                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6007
6008                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6009                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6010                         build_group_mask(sd, sg);
6011
6012                 /*
6013                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6014                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6015                  * die on a /0 trap.
6016                  */
6017                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6018
6019                 /*
6020                  * Make sure the first group of this domain contains the
6021                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6022                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6023                  */
6024                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6025                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6026                         groups = sg;
6027
6028                 if (!first)
6029                         first = sg;
6030                 if (last)
6031                         last->next = sg;
6032                 last = sg;
6033                 last->next = first;
6034         }
6035         sd->groups = groups;
6036
6037         return 0;
6038
6039 fail:
6040         free_sched_groups(first, 0);
6041
6042         return -ENOMEM;
6043 }
6044
6045 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6046 {
6047         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6048         struct sched_domain *child = sd->child;
6049
6050         if (child)
6051                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6052
6053         if (sg) {
6054                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6055                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6056                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6057         }
6058
6059         return cpu;
6060 }
6061
6062 /*
6063  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6064  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6065  * and ->cpu_capacity to 0.
6066  *
6067  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6068  */
6069 static int
6070 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6071 {
6072         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6073         struct sd_data *sdd = sd->private;
6074         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6075         struct cpumask *covered;
6076         int i;
6077
6078         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6079         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6080
6081         if (cpu != cpumask_first(span))
6082                 return 0;
6083
6084         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6085         covered = sched_domains_tmpmask;
6086
6087         cpumask_clear(covered);
6088
6089         for_each_cpu(i, span) {
6090                 struct sched_group *sg;
6091                 int group, j;
6092
6093                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6094                         continue;
6095
6096                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6097                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6098
6099                 for_each_cpu(j, span) {
6100                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6101                                 continue;
6102
6103                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6104                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6105                 }
6106
6107                 if (!first)
6108                         first = sg;
6109                 if (last)
6110                         last->next = sg;
6111                 last = sg;
6112         }
6113         last->next = first;
6114
6115         return 0;
6116 }
6117
6118 /*
6119  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6120  *
6121  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6122  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6123  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6124  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6125  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6126  * group having less cpu_capacity.
6127  */
6128 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6129 {
6130         struct sched_group *sg = sd->groups;
6131
6132         WARN_ON(!sg);
6133
6134         do {
6135                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6136                 sg = sg->next;
6137         } while (sg != sd->groups);
6138
6139         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6140                 return;
6141
6142         update_group_capacity(sd, cpu);
6143         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6144 }
6145
6146 /*
6147  * Initializers for schedule domains
6148  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6149  */
6150
6151 static int default_relax_domain_level = -1;
6152 int sched_domain_level_max;
6153
6154 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6155 {
6156         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6157                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6158
6159         return 1;
6160 }
6161 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6162
6163 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6164                                  struct sched_domain_attr *attr)
6165 {
6166         int request;
6167
6168         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6169                 if (default_relax_domain_level < 0)
6170                         return;
6171                 else
6172                         request = default_relax_domain_level;
6173         } else
6174                 request = attr->relax_domain_level;
6175         if (request < sd->level) {
6176                 /* turn off idle balance on this domain */
6177                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6178         } else {
6179                 /* turn on idle balance on this domain */
6180                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6181         }
6182 }
6183
6184 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6185 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6186
6187 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6188                                  const struct cpumask *cpu_map)
6189 {
6190         switch (what) {
6191         case sa_rootdomain:
6192                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6193                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6194         case sa_sd:
6195                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6196         case sa_sd_storage:
6197                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6198         case sa_none:
6199                 break;
6200         }
6201 }
6202
6203 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6204                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6205 {
6206         memset(d, 0, sizeof(*d));
6207
6208         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6209                 return sa_sd_storage;
6210         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6211         if (!d->sd)
6212                 return sa_sd_storage;
6213         d->rd = alloc_rootdomain();
6214         if (!d->rd)
6215                 return sa_sd;
6216         return sa_rootdomain;
6217 }
6218
6219 /*
6220  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6221  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6222  * will not free the data we're using.
6223  */
6224 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6225 {
6226         struct sd_data *sdd = sd->private;
6227
6228         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6229         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6230
6231         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6232                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6233
6234         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6235                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6236 }
6237
6238 #ifdef CONFIG_NUMA
6239 static int sched_domains_numa_levels;
6240 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6241 static int *sched_domains_numa_distance;
6242 int sched_max_numa_distance;
6243 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6244 static int sched_domains_curr_level;
6245 #endif
6246
6247 /*
6248  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6249  *
6250  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6251  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6252  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6253  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6254  *
6255  * Odd one out:
6256  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6257  */
6258 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6259         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6260          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6261          SD_NUMA |                      \
6262          SD_ASYM_PACKING |              \
6263          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6264
6265 static struct sched_domain *
6266 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6267 {
6268         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6269         int sd_weight, sd_flags = 0;
6270
6271 #ifdef CONFIG_NUMA
6272         /*
6273          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6274          */
6275         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6276 #endif
6277
6278         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6279
6280         if (tl->sd_flags)
6281                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6282         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6283                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6284                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6285
6286         *sd = (struct sched_domain){
6287                 .min_interval           = sd_weight,
6288                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6289                 .busy_factor            = 32,
6290                 .imbalance_pct          = 125,
6291
6292                 .cache_nice_tries       = 0,
6293                 .busy_idx               = 0,
6294                 .idle_idx               = 0,
6295                 .newidle_idx            = 0,
6296                 .wake_idx               = 0,
6297                 .forkexec_idx           = 0,
6298
6299                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6300                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6301                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6302                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6303                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6304                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6305                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6306                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6307                                         | 0*SD_SERIALIZE
6308                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6309                                         | 0*SD_NUMA
6310                                         | sd_flags
6311                                         ,
6312
6313                 .last_balance           = jiffies,
6314                 .balance_interval       = sd_weight,
6315                 .smt_gain               = 0,
6316                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6317                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6318 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6319                 .name                   = tl->name,
6320 #endif
6321         };
6322
6323         /*
6324          * Convert topological properties into behaviour.
6325          */
6326
6327         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6328                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6329                 sd->imbalance_pct = 110;
6330                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6331
6332         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6333                 sd->imbalance_pct = 117;
6334                 sd->cache_nice_tries = 1;
6335                 sd->busy_idx = 2;
6336
6337 #ifdef CONFIG_NUMA
6338         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6339                 sd->cache_nice_tries = 2;
6340                 sd->busy_idx = 3;
6341                 sd->idle_idx = 2;
6342
6343                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6344                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6345                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6346                                        SD_BALANCE_FORK |
6347                                        SD_WAKE_AFFINE);
6348                 }
6349
6350 #endif
6351         } else {
6352                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6353                 sd->cache_nice_tries = 1;
6354                 sd->busy_idx = 2;
6355                 sd->idle_idx = 1;
6356         }
6357
6358         sd->private = &tl->data;
6359
6360         return sd;
6361 }
6362
6363 /*
6364  * Topology list, bottom-up.
6365  */
6366 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6367 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6368         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6369 #endif
6370 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6371         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6372 #endif
6373         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6374         { NULL, },
6375 };
6376
6377 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6378         default_topology;
6379
6380 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6381         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6382
6383 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6384 {
6385         sched_domain_topology = tl;
6386 }
6387
6388 #ifdef CONFIG_NUMA
6389
6390 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6391 {
6392         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6393 }
6394
6395 static void sched_numa_warn(const char *str)
6396 {
6397         static int done = false;
6398         int i,j;
6399
6400         if (done)
6401                 return;
6402
6403         done = true;
6404
6405         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6406
6407         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6408                 printk(KERN_WARNING "  ");
6409                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6410                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6411                 printk(KERN_CONT "\n");
6412         }
6413         printk(KERN_WARNING "\n");
6414 }
6415
6416 bool find_numa_distance(int distance)
6417 {
6418         int i;
6419
6420         if (distance == node_distance(0, 0))
6421                 return true;
6422
6423         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6424                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6425                         return true;
6426         }
6427
6428         return false;
6429 }
6430
6431 /*
6432  * A system can have three types of NUMA topology:
6433  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6434  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6435  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6436  *
6437  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6438  * topology lies in whether communication between not directly
6439  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6440  * could run), or through backplane controllers. This affects
6441  * placement of programs.
6442  *
6443  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6444  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6445  *   is directly connected.
6446  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6447  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6448  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6449  */
6450 static void init_numa_topology_type(void)
6451 {
6452         int a, b, c, n;
6453
6454         n = sched_max_numa_distance;
6455
6456         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6457                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6458                 return;
6459         }
6460
6461         for_each_online_node(a) {
6462                 for_each_online_node(b) {
6463                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6464                         if (node_distance(a, b) < n)
6465                                 continue;
6466
6467                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6468                         for_each_online_node(c) {
6469                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6470                                     node_distance(b, c) < n) {
6471                                         sched_numa_topology_type =
6472                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6473                                         return;
6474                                 }
6475                         }
6476
6477                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6478                         return;
6479                 }
6480         }
6481 }
6482
6483 static void sched_init_numa(void)
6484 {
6485         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6486         struct sched_domain_topology_level *tl;
6487         int level = 0;
6488         int i, j, k;
6489
6490         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6491         if (!sched_domains_numa_distance)
6492                 return;
6493
6494         /*
6495          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6496          * unique distances in the node_distance() table.
6497          *
6498          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6499          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6500          */
6501         next_distance = curr_distance;
6502         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6503                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6504                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6505                                 int distance = node_distance(i, k);
6506
6507                                 if (distance > curr_distance &&
6508                                     (distance < next_distance ||
6509                                      next_distance == curr_distance))
6510                                         next_distance = distance;
6511
6512                                 /*
6513                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6514                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6515                                  * equally connected to A.
6516                                  */
6517                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6518                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6519
6520                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6521                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6522                         }
6523                         if (next_distance != curr_distance) {
6524                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6525                                 sched_domains_numa_levels = level;
6526                                 curr_distance = next_distance;
6527                         } else break;
6528                 }
6529
6530                 /*
6531                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6532                  */
6533                 if (!sched_debug())
6534                         break;
6535         }
6536
6537         if (!level)
6538                 return;
6539
6540         /*
6541          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6542          * identity distance node_distance(i,i).
6543          *
6544          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6545          * numbers.
6546          */
6547
6548         /*
6549          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6550          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6551          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6552          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6553          * in other functions.
6554          *
6555          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6556          */
6557         sched_domains_numa_levels = 0;
6558
6559         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6560         if (!sched_domains_numa_masks)
6561                 return;
6562
6563         /*
6564          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6565          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6566          */
6567         for (i = 0; i < level; i++) {
6568                 sched_domains_numa_masks[i] =
6569                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6570                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6571                         return;
6572
6573                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6574                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6575                         if (!mask)
6576                                 return;
6577
6578                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6579
6580                         for_each_node(k) {
6581                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6582                                         continue;
6583
6584                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6585                         }
6586                 }
6587         }
6588
6589         /* Compute default topology size */
6590         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6591
6592         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6593                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6594         if (!tl)
6595                 return;
6596
6597         /*
6598          * Copy the default topology bits..
6599          */
6600         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6601                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6602
6603         /*
6604          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6605          */
6606         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6607                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6608                         .mask = sd_numa_mask,
6609                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6610                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6611                         .numa_level = j,
6612                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6613                 };
6614         }
6615
6616         sched_domain_topology = tl;
6617
6618         sched_domains_numa_levels = level;
6619         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6620
6621         init_numa_topology_type();
6622 }
6623
6624 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6625 {
6626         int i, j;
6627         int node = cpu_to_node(cpu);
6628
6629         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6630                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6631                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6632                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6633                 }
6634         }
6635 }
6636
6637 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6638 {
6639         int i, j;
6640         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6641                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6642                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6643         }
6644 }
6645
6646 /*
6647  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6648  * are onlined.
6649  */
6650 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6651                                            unsigned long action,
6652                                            void *hcpu)
6653 {
6654         int cpu = (long)hcpu;
6655
6656         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6657         case CPU_ONLINE:
6658                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6659                 break;
6660
6661         case CPU_DEAD:
6662                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6663                 break;
6664
6665         default:
6666                 return NOTIFY_DONE;
6667         }
6668
6669         return NOTIFY_OK;
6670 }
6671 #else
6672 static inline void sched_init_numa(void)
6673 {
6674 }
6675
6676 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6677                                            unsigned long action,
6678                                            void *hcpu)
6679 {
6680         return 0;
6681 }
6682 #endif /* CONFIG_NUMA */
6683
6684 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6685 {
6686         struct sched_domain_topology_level *tl;
6687         int j;
6688
6689         for_each_sd_topology(tl) {
6690                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6691
6692                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6693                 if (!sdd->sd)
6694                         return -ENOMEM;
6695
6696                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6697                 if (!sdd->sg)
6698                         return -ENOMEM;
6699
6700                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6701                 if (!sdd->sgc)
6702                         return -ENOMEM;
6703
6704                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6705                         struct sched_domain *sd;
6706                         struct sched_group *sg;
6707                         struct sched_group_capacity *sgc;
6708
6709                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6710                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6711                         if (!sd)
6712                                 return -ENOMEM;
6713
6714                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6715
6716                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6717                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6718                         if (!sg)
6719                                 return -ENOMEM;
6720
6721                         sg->next = sg;
6722
6723                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6724
6725                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6726                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6727                         if (!sgc)
6728                                 return -ENOMEM;
6729
6730                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6731                 }
6732         }
6733
6734         return 0;
6735 }
6736
6737 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6738 {
6739         struct sched_domain_topology_level *tl;
6740         int j;
6741
6742         for_each_sd_topology(tl) {
6743                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6744
6745                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6746                         struct sched_domain *sd;
6747
6748                         if (sdd->sd) {
6749                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6750                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6751                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6752                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6753                         }
6754
6755                         if (sdd->sg)
6756                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6757                         if (sdd->sgc)
6758                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6759                 }
6760                 free_percpu(sdd->sd);
6761                 sdd->sd = NULL;
6762                 free_percpu(sdd->sg);
6763                 sdd->sg = NULL;
6764                 free_percpu(sdd->sgc);
6765                 sdd->sgc = NULL;
6766         }
6767 }
6768
6769 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6770                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6771                 struct sched_domain *child, int cpu)
6772 {
6773         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6774         if (!sd)
6775                 return child;
6776
6777         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6778         if (child) {
6779                 sd->level = child->level + 1;
6780                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6781                 child->parent = sd;
6782                 sd->child = child;
6783
6784                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6785                                     sched_domain_span(sd))) {
6786                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6787 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6788                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6789                                         child->name, sd->name);
6790 #endif
6791                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6792                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6793                                    sched_domain_span(sd),
6794                                    sched_domain_span(child));
6795                 }
6796
6797         }
6798         set_domain_attribute(sd, attr);
6799
6800         return sd;
6801 }
6802
6803 /*
6804  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6805  * to the individual cpus
6806  */
6807 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6808                                struct sched_domain_attr *attr)
6809 {
6810         enum s_alloc alloc_state;
6811         struct sched_domain *sd;
6812         struct s_data d;
6813         int i, ret = -ENOMEM;
6814
6815         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6816         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6817                 goto error;
6818
6819         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6820         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6821                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6822
6823                 sd = NULL;
6824                 for_each_sd_topology(tl) {
6825                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6826                         if (tl == sched_domain_topology)
6827                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6828                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6829                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6830                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6831                                 break;
6832                 }
6833         }
6834
6835         /* Build the groups for the domains */
6836         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6837                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6838                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6839                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6840                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6841                                         goto error;
6842                         } else {
6843                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6844                                         goto error;
6845                         }
6846                 }
6847         }
6848
6849         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6850         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6851                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6852                         continue;
6853
6854                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6855                         claim_allocations(i, sd);
6856                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6857                 }
6858         }
6859
6860         /* Attach the domains */
6861         rcu_read_lock();
6862         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6863                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6864                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6865         }
6866         rcu_read_unlock();
6867
6868         ret = 0;
6869 error:
6870         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6871         return ret;
6872 }
6873
6874 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6875 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6876 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6877                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6878
6879 /*
6880  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6881  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6882  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6883  */
6884 static cpumask_var_t fallback_doms;
6885
6886 /*
6887  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6888  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6889  * or 0 if it stayed the same.
6890  */
6891 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6892 {
6893         return 0;
6894 }
6895
6896 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6897 {
6898         int i;
6899         cpumask_var_t *doms;
6900
6901         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6902         if (!doms)
6903                 return NULL;
6904         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6905                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6906                         free_sched_domains(doms, i);
6907                         return NULL;
6908                 }
6909         }
6910         return doms;
6911 }
6912
6913 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6914 {
6915         unsigned int i;
6916         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6917                 free_cpumask_var(doms[i]);
6918         kfree(doms);
6919 }
6920
6921 /*
6922  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6923  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6924  * exclude other special cases in the future.
6925  */
6926 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6927 {
6928         int err;
6929
6930         arch_update_cpu_topology();
6931         ndoms_cur = 1;
6932         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6933         if (!doms_cur)
6934                 doms_cur = &fallback_doms;
6935         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6936         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6937         register_sched_domain_sysctl();
6938
6939         return err;
6940 }
6941
6942 /*
6943  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6944  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6945  */
6946 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6947 {
6948         int i;
6949
6950         rcu_read_lock();
6951         for_each_cpu(i, cpu_map)
6952                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6953         rcu_read_unlock();
6954 }
6955
6956 /* handle null as "default" */
6957 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6958                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6959 {
6960         struct sched_domain_attr tmp;
6961
6962         /* fast path */
6963         if (!new && !cur)
6964                 return 1;
6965
6966         tmp = SD_ATTR_INIT;
6967         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6968                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6969                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6970 }
6971
6972 /*
6973  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6974  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6975  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6976  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6977  *
6978  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6979  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6980  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6981  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6982  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6983  * it as it is.
6984  *
6985  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6986  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6987  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6988  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6989  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6990  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6991  *
6992  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6993  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6994  * and it will not create the default domain.
6995  *
6996  * Call with hotplug lock held
6997  */
6998 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6999                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7000 {
7001         int i, j, n;
7002         int new_topology;
7003
7004         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7005
7006         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7007         unregister_sched_domain_sysctl();
7008
7009         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7010         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7011
7012         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7013
7014         /* Destroy deleted domains */
7015         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7016                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7017                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7018                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7019                                 goto match1;
7020                 }
7021                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7022                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7023 match1:
7024                 ;
7025         }
7026
7027         n = ndoms_cur;
7028         if (doms_new == NULL) {
7029                 n = 0;
7030                 doms_new = &fallback_doms;
7031                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7032                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7033         }
7034
7035         /* Build new domains */
7036         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7037                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7038                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7039                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7040                                 goto match2;
7041                 }
7042                 /* no match - add a new doms_new */
7043                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7044 match2:
7045                 ;
7046         }
7047
7048         /* Remember the new sched domains */
7049         if (doms_cur != &fallback_doms)
7050                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7051         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7052         doms_cur = doms_new;
7053         dattr_cur = dattr_new;
7054         ndoms_cur = ndoms_new;
7055
7056         register_sched_domain_sysctl();
7057
7058         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7059 }
7060
7061 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7062
7063 /*
7064  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7065  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7066  * around partition_sched_domains().
7067  *
7068  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7069  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7070  */
7071 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7072                              void *hcpu)
7073 {
7074         switch (action) {
7075         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7076         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7077
7078                 /*
7079                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7080                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7081                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7082                  * domain, ignoring cpusets.
7083                  */
7084                 num_cpus_frozen--;
7085                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7086                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7087                         break;
7088                 }
7089
7090                 /*
7091                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7092                  * restore the original sched domains by considering the
7093                  * cpuset configurations.
7094                  */
7095
7096         case CPU_ONLINE:
7097                 cpuset_update_active_cpus(true);
7098                 break;
7099         default:
7100                 return NOTIFY_DONE;
7101         }
7102         return NOTIFY_OK;
7103 }
7104
7105 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7106                                void *hcpu)
7107 {
7108         unsigned long flags;
7109         long cpu = (long)hcpu;
7110         struct dl_bw *dl_b;
7111         bool overflow;
7112         int cpus;
7113
7114         switch (action) {
7115         case CPU_DOWN_PREPARE:
7116                 rcu_read_lock_sched();
7117                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7118
7119                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7120                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7121                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7122                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7123
7124                 rcu_read_unlock_sched();
7125
7126                 if (overflow)
7127                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7128                 cpuset_update_active_cpus(false);
7129                 break;
7130         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7131                 num_cpus_frozen++;
7132                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7133                 break;
7134         default:
7135                 return NOTIFY_DONE;
7136         }
7137         return NOTIFY_OK;
7138 }
7139
7140 void __init sched_init_smp(void)
7141 {
7142         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7143
7144         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7145         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7146
7147         sched_init_numa();
7148
7149         /*
7150          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7151          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7152          * happen.
7153          */
7154         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7155         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7156         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7157         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7158                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7159         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7160
7161         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7162         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7163         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7164
7165         init_hrtick();
7166
7167         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7168         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7169                 BUG();
7170         sched_init_granularity();
7171         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7172
7173         init_sched_rt_class();
7174         init_sched_dl_class();
7175 }
7176 #else
7177 void __init sched_init_smp(void)
7178 {
7179         sched_init_granularity();
7180 }
7181 #endif /* CONFIG_SMP */
7182
7183 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7184 {
7185         return in_lock_functions(addr) ||
7186                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7187                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7188 }
7189
7190 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7191 /*
7192  * Default task group.
7193  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7194  */
7195 struct task_group root_task_group;
7196 LIST_HEAD(task_groups);
7197
7198 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7199 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7200 #endif
7201
7202 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7203
7204 void __init sched_init(void)
7205 {
7206         int i, j;
7207         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7208
7209 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7210         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7211 #endif
7212 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7213         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7214 #endif
7215         if (alloc_size) {
7216                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7217
7218 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7219                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7220                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7221
7222                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7223                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7224
7225 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7227                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7228                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7229
7230                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7231                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7232
7233 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7234         }
7235 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7236         for_each_possible_cpu(i) {
7237                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7238                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7239         }
7240 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7241
7242         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7243                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7244         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7245                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7246
7247 #ifdef CONFIG_SMP
7248         init_defrootdomain();
7249 #endif
7250
7251 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7252         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7253                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7254 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7255
7256 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7257         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7258
7259         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7260         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7261         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7262         autogroup_init(&init_task);
7263 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7264
7265         for_each_possible_cpu(i) {
7266                 struct rq *rq;
7267
7268                 rq = cpu_rq(i);
7269                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7270                 rq->nr_running = 0;
7271                 rq->calc_load_active = 0;
7272                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7273                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7274                 init_rt_rq(&rq->rt);
7275                 init_dl_rq(&rq->dl);
7276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7277                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7278                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7279                 /*
7280                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7281                  *
7282                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7283                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7284                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7285                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7286                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7287                  * (se->load.weight).
7288                  *
7289                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7290                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7291                  * then A0's share of the cpu resource is:
7292                  *
7293                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7294                  *
7295                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7296                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7297                  */
7298                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7299                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7300 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7301
7302                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7304                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7305 #endif
7306
7307                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7308                         rq->cpu_load[j] = 0;
7309
7310                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7311
7312 #ifdef CONFIG_SMP
7313                 rq->sd = NULL;
7314                 rq->rd = NULL;
7315                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7316                 rq->balance_callback = NULL;
7317                 rq->active_balance = 0;
7318                 rq->next_balance = jiffies;
7319                 rq->push_cpu = 0;
7320                 rq->cpu = i;
7321                 rq->online = 0;
7322                 rq->idle_stamp = 0;
7323                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7324                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7325
7326                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7327
7328                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7329 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7330                 rq->nohz_flags = 0;
7331 #endif
7332 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7333                 rq->last_sched_tick = 0;
7334 #endif
7335 #endif
7336                 init_rq_hrtick(rq);
7337                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7338         }
7339
7340         set_load_weight(&init_task);
7341
7342 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7343         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7344 #endif
7345
7346         /*
7347          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7348          */
7349         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7350         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7351
7352         /*
7353          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7354          */
7355         current->sched_class = &fair_sched_class;
7356
7357         /*
7358          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7359          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7360          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7361          * when this runqueue becomes "idle".
7362          */
7363         init_idle(current, smp_processor_id());
7364
7365         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7366
7367 #ifdef CONFIG_SMP
7368         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7369         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7370         if (cpu_isolated_map == NULL)
7371                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7372         idle_thread_set_boot_cpu();
7373         set_cpu_rq_start_time();
7374 #endif
7375         init_sched_fair_class();
7376
7377         scheduler_running = 1;
7378 }
7379
7380 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7381 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7382 {
7383         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7384
7385         return (nested == preempt_offset);
7386 }
7387
7388 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7389 {
7390         /*
7391          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7392          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7393          * otherwise we will destroy state.
7394          */
7395         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7396                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7397                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7398                         current->state,
7399                         (void *)current->task_state_change,
7400                         (void *)current->task_state_change);
7401
7402         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7403 }
7404 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7405
7406 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7407 {
7408         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7409
7410         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7411         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7412              !is_idle_task(current)) ||
7413             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7414                 return;
7415         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7416                 return;
7417         prev_jiffy = jiffies;
7418
7419         printk(KERN_ERR
7420                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7421                         file, line);
7422         printk(KERN_ERR
7423                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7424                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7425                         current->pid, current->comm);
7426
7427         if (task_stack_end_corrupted(current))
7428                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7429
7430         debug_show_held_locks(current);
7431         if (irqs_disabled())
7432                 print_irqtrace_events(current);
7433 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7434         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7435                 pr_err("Preemption disabled at:");
7436                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7437                 pr_cont("\n");
7438         }
7439 #endif
7440         dump_stack();
7441 }
7442 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7443 #endif
7444
7445 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7446 void normalize_rt_tasks(void)
7447 {
7448         struct task_struct *g, *p;
7449         struct sched_attr attr = {
7450                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7451         };
7452
7453         read_lock(&tasklist_lock);
7454         for_each_process_thread(g, p) {
7455                 /*
7456                  * Only normalize user tasks:
7457                  */
7458                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7459                         continue;
7460
7461                 p->se.exec_start                = 0;
7462 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7463                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7464                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7465                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7466 #endif
7467
7468                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7469                         /*
7470                          * Renice negative nice level userspace
7471                          * tasks back to 0:
7472                          */
7473                         if (task_nice(p) < 0)
7474                                 set_user_nice(p, 0);
7475                         continue;
7476                 }
7477
7478                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7479         }
7480         read_unlock(&tasklist_lock);
7481 }
7482
7483 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7484
7485 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7486 /*
7487  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7488  *
7489  * They can only be called when the whole system has been
7490  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7491  * activity can take place. Using them for anything else would
7492  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7493  * under any other configuration.
7494  */
7495
7496 /**
7497  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7498  * @cpu: the processor in question.
7499  *
7500  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7501  *
7502  * Return: The current task for @cpu.
7503  */
7504 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7505 {
7506         return cpu_curr(cpu);
7507 }
7508
7509 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7510
7511 #ifdef CONFIG_IA64
7512 /**
7513  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7514  * @cpu: the processor in question.
7515  * @p: the task pointer to set.
7516  *
7517  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7518  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7519  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7520  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7521  * and caller must save the original value of the current task (see
7522  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7523  * re-starting the system.
7524  *
7525  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7526  */
7527 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7528 {
7529         cpu_curr(cpu) = p;
7530 }
7531
7532 #endif
7533
7534 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7535 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7536 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7537
7538 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7539 {
7540         free_fair_sched_group(tg);
7541         free_rt_sched_group(tg);
7542         autogroup_free(tg);
7543         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7544 }
7545
7546 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7547 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7548 {
7549         struct task_group *tg;
7550
7551         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7552         if (!tg)
7553                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7554
7555         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7556                 goto err;
7557
7558         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7559                 goto err;
7560
7561         return tg;
7562
7563 err:
7564         free_sched_group(tg);
7565         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7566 }
7567
7568 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7569 {
7570         unsigned long flags;
7571
7572         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7573         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7574
7575         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7576
7577         tg->parent = parent;
7578         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7579         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7580         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7581 }
7582
7583 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7584 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7585 {
7586         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7587         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7588 }
7589
7590 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7591 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7592 {
7593         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7594         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7595 }
7596
7597 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7598 {
7599         unsigned long flags;
7600
7601         /* end participation in shares distribution */
7602         unregister_fair_sched_group(tg);
7603
7604         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7605         list_del_rcu(&tg->list);
7606         list_del_rcu(&tg->siblings);
7607         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7608 }
7609
7610 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7611  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7612  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7613  *      reflect its new group.
7614  */
7615 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7616 {
7617         struct task_group *tg;
7618         int queued, running;
7619         unsigned long flags;
7620         struct rq *rq;
7621
7622         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7623
7624         running = task_current(rq, tsk);
7625         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7626
7627         if (queued)
7628                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7629         if (unlikely(running))
7630                 put_prev_task(rq, tsk);
7631
7632         /*
7633          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7634          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7635          * to prevent lockdep warnings.
7636          */
7637         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7638                           struct task_group, css);
7639         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7640         tsk->sched_task_group = tg;
7641
7642 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7643         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7644                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7645         else
7646 #endif
7647                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7648
7649         if (unlikely(running))
7650                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7651         if (queued)
7652                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7653
7654         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7655 }
7656 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7657
7658 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7659 /*
7660  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7661  */
7662 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7663
7664 /* Must be called with tasklist_lock held */
7665 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7666 {
7667         struct task_struct *g, *p;
7668
7669         /*
7670          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7671          */
7672         if (task_group_is_autogroup(tg))
7673                 return 0;
7674
7675         for_each_process_thread(g, p) {
7676                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7677                         return 1;
7678         }
7679
7680         return 0;
7681 }
7682
7683 struct rt_schedulable_data {
7684         struct task_group *tg;
7685         u64 rt_period;
7686         u64 rt_runtime;
7687 };
7688
7689 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7690 {
7691         struct rt_schedulable_data *d = data;
7692         struct task_group *child;
7693         unsigned long total, sum = 0;
7694         u64 period, runtime;
7695
7696         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7697         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7698
7699         if (tg == d->tg) {
7700                 period = d->rt_period;
7701                 runtime = d->rt_runtime;
7702         }
7703
7704         /*
7705          * Cannot have more runtime than the period.
7706          */
7707         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7708                 return -EINVAL;
7709
7710         /*
7711          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7712          */
7713         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7714                 return -EBUSY;
7715
7716         total = to_ratio(period, runtime);
7717
7718         /*
7719          * Nobody can have more than the global setting allows.
7720          */
7721         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7722                 return -EINVAL;
7723
7724         /*
7725          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7726          */
7727         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7728                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7729                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7730
7731                 if (child == d->tg) {
7732                         period = d->rt_period;
7733                         runtime = d->rt_runtime;
7734                 }
7735
7736                 sum += to_ratio(period, runtime);
7737         }
7738
7739         if (sum > total)
7740                 return -EINVAL;
7741
7742         return 0;
7743 }
7744
7745 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7746 {
7747         int ret;
7748
7749         struct rt_schedulable_data data = {
7750                 .tg = tg,
7751                 .rt_period = period,
7752                 .rt_runtime = runtime,
7753         };
7754
7755         rcu_read_lock();
7756         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7757         rcu_read_unlock();
7758
7759         return ret;
7760 }
7761
7762 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7763                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7764 {
7765         int i, err = 0;
7766
7767         /*
7768          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7769          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7770          */
7771         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7772                 return -EINVAL;
7773
7774         /* No period doesn't make any sense. */
7775         if (rt_period == 0)
7776                 return -EINVAL;
7777
7778         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7779         read_lock(&tasklist_lock);
7780         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7781         if (err)
7782                 goto unlock;
7783
7784         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7785         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7786         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7787
7788         for_each_possible_cpu(i) {
7789                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7790
7791                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7792                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7793                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7794         }
7795         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7796 unlock:
7797         read_unlock(&tasklist_lock);
7798         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7799
7800         return err;
7801 }
7802
7803 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7804 {
7805         u64 rt_runtime, rt_period;
7806
7807         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7808         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7809         if (rt_runtime_us < 0)
7810                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7811
7812         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7813 }
7814
7815 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7816 {
7817         u64 rt_runtime_us;
7818
7819         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7820                 return -1;
7821
7822         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7823         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7824         return rt_runtime_us;
7825 }
7826
7827 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7828 {
7829         u64 rt_runtime, rt_period;
7830
7831         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7832         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7833
7834         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7835 }
7836
7837 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7838 {
7839         u64 rt_period_us;
7840
7841         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7842         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7843         return rt_period_us;
7844 }
7845 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7846
7847 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7848 static int sched_rt_global_constraints(void)
7849 {
7850         int ret = 0;
7851
7852         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7853         read_lock(&tasklist_lock);
7854         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7855         read_unlock(&tasklist_lock);
7856         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7857
7858         return ret;
7859 }
7860
7861 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7862 {
7863         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7864         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7865                 return 0;
7866
7867         return 1;
7868 }
7869
7870 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7871 static int sched_rt_global_constraints(void)
7872 {
7873         unsigned long flags;
7874         int i, ret = 0;
7875
7876         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7877         for_each_possible_cpu(i) {
7878                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7879
7880                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7881                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7882                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7883         }
7884         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7885
7886         return ret;
7887 }
7888 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7889
7890 static int sched_dl_global_validate(void)
7891 {
7892         u64 runtime = global_rt_runtime();
7893         u64 period = global_rt_period();
7894         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7895         struct dl_bw *dl_b;
7896         int cpu, ret = 0;
7897         unsigned long flags;
7898
7899         /*
7900          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7901          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7902          * any of the root_domains.
7903          *
7904          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7905          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7906          * solutions is welcome!
7907          */
7908         for_each_possible_cpu(cpu) {
7909                 rcu_read_lock_sched();
7910                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7911
7912                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7913                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7914                         ret = -EBUSY;
7915                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7916
7917                 rcu_read_unlock_sched();
7918
7919                 if (ret)
7920                         break;
7921         }
7922
7923         return ret;
7924 }
7925
7926 static void sched_dl_do_global(void)
7927 {
7928         u64 new_bw = -1;
7929         struct dl_bw *dl_b;
7930         int cpu;
7931         unsigned long flags;
7932
7933         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7934         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7935
7936         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7937                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7938
7939         /*
7940          * FIXME: As above...
7941          */
7942         for_each_possible_cpu(cpu) {
7943                 rcu_read_lock_sched();
7944                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7945
7946                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7947                 dl_b->bw = new_bw;
7948                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7949
7950                 rcu_read_unlock_sched();
7951         }
7952 }
7953
7954 static int sched_rt_global_validate(void)
7955 {
7956         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7957                 return -EINVAL;
7958
7959         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7960                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7961                 return -EINVAL;
7962
7963         return 0;
7964 }
7965
7966 static void sched_rt_do_global(void)
7967 {
7968         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7969         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7970 }
7971
7972 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7973                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7974                 loff_t *ppos)
7975 {
7976         int old_period, old_runtime;
7977         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7978         int ret;
7979
7980         mutex_lock(&mutex);
7981         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7982         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7983
7984         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7985
7986         if (!ret && write) {
7987                 ret = sched_rt_global_validate();
7988                 if (ret)
7989                         goto undo;
7990
7991                 ret = sched_dl_global_validate();
7992                 if (ret)
7993                         goto undo;
7994
7995                 ret = sched_rt_global_constraints();
7996                 if (ret)
7997                         goto undo;
7998
7999                 sched_rt_do_global();
8000                 sched_dl_do_global();
8001         }
8002         if (0) {
8003 undo:
8004                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8005                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8006         }
8007         mutex_unlock(&mutex);
8008
8009         return ret;
8010 }
8011
8012 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8013                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8014                 loff_t *ppos)
8015 {
8016         int ret;
8017         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8018
8019         mutex_lock(&mutex);
8020         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8021         /* make sure that internally we keep jiffies */
8022         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8023         if (!ret && write) {
8024                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8025                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8026         }
8027         mutex_unlock(&mutex);
8028         return ret;
8029 }
8030
8031 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8032
8033 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8034 {
8035         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8036 }
8037
8038 static struct cgroup_subsys_state *
8039 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8040 {
8041         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8042         struct task_group *tg;
8043
8044         if (!parent) {
8045                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8046                 return &root_task_group.css;
8047         }
8048
8049         tg = sched_create_group(parent);
8050         if (IS_ERR(tg))
8051                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8052
8053         return &tg->css;
8054 }
8055
8056 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8057 {
8058         struct task_group *tg = css_tg(css);
8059         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8060
8061         if (parent)
8062                 sched_online_group(tg, parent);
8063         return 0;
8064 }
8065
8066 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8067 {
8068         struct task_group *tg = css_tg(css);
8069
8070         sched_destroy_group(tg);
8071 }
8072
8073 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8074 {
8075         struct task_group *tg = css_tg(css);
8076
8077         sched_offline_group(tg);
8078 }
8079
8080 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8081 {
8082         sched_move_task(task);
8083 }
8084
8085 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8086 {
8087         struct task_struct *task;
8088         struct cgroup_subsys_state *css;
8089
8090         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8091 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8092                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8093                         return -EINVAL;
8094 #else
8095                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8096                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8097                         return -EINVAL;
8098 #endif
8099         }
8100         return 0;
8101 }
8102
8103 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8104 {
8105         struct task_struct *task;
8106         struct cgroup_subsys_state *css;
8107
8108         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8109                 sched_move_task(task);
8110 }
8111
8112 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8113 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8114                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8115 {
8116         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8117 }
8118
8119 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8120                                struct cftype *cft)
8121 {
8122         struct task_group *tg = css_tg(css);
8123
8124         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8125 }
8126
8127 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8128 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8129
8130 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8131 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8132
8133 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8134
8135 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8136 {
8137         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8138         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8139
8140         if (tg == &root_task_group)
8141                 return -EINVAL;
8142
8143         /*
8144          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8145          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8146          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8147          */
8148         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8149                 return -EINVAL;
8150
8151         /*
8152          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8153          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8154          * feasibility.
8155          */
8156         if (period > max_cfs_quota_period)
8157                 return -EINVAL;
8158
8159         /*
8160          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8161          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8162          */
8163         get_online_cpus();
8164         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8165         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8166         if (ret)
8167                 goto out_unlock;
8168
8169         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8170         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8171         /*
8172          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8173          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8174          */
8175         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8176                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8177         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8178         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8179         cfs_b->quota = quota;
8180
8181         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8182         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8183         if (runtime_enabled)
8184                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8185         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8186
8187         for_each_online_cpu(i) {
8188                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8189                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8190
8191                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8192                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8193                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8194
8195                 if (cfs_rq->throttled)
8196                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8197                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8198         }
8199         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8200                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8201 out_unlock:
8202         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8203         put_online_cpus();
8204
8205         return ret;
8206 }
8207
8208 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8209 {
8210         u64 quota, period;
8211
8212         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8213         if (cfs_quota_us < 0)
8214                 quota = RUNTIME_INF;
8215         else
8216                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8217
8218         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8219 }
8220
8221 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8222 {
8223         u64 quota_us;
8224
8225         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8226                 return -1;
8227
8228         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8229         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8230
8231         return quota_us;
8232 }
8233
8234 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8235 {
8236         u64 quota, period;
8237
8238         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8239         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8240
8241         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8242 }
8243
8244 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8245 {
8246         u64 cfs_period_us;
8247
8248         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8249         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8250
8251         return cfs_period_us;
8252 }
8253
8254 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8255                                   struct cftype *cft)
8256 {
8257         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8258 }
8259
8260 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8261                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8262 {
8263         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8264 }
8265
8266 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8267                                    struct cftype *cft)
8268 {
8269         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8270 }
8271
8272 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8273                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8274 {
8275         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8276 }
8277
8278 struct cfs_schedulable_data {
8279         struct task_group *tg;
8280         u64 period, quota;
8281 };
8282
8283 /*
8284  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8285  * note: units are usecs
8286  */
8287 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8288                                struct cfs_schedulable_data *d)
8289 {
8290         u64 quota, period;
8291
8292         if (tg == d->tg) {
8293                 period = d->period;
8294                 quota = d->quota;
8295         } else {
8296                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8297                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8298         }
8299
8300         /* note: these should typically be equivalent */
8301         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8302                 return RUNTIME_INF;
8303
8304         return to_ratio(period, quota);
8305 }
8306
8307 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8308 {
8309         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8310         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8311         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8312
8313         if (!tg->parent) {
8314                 quota = RUNTIME_INF;
8315         } else {
8316                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8317
8318                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8319                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8320
8321                 /*
8322                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8323                  * limit is set
8324                  */
8325                 if (quota == RUNTIME_INF)
8326                         quota = parent_quota;
8327                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8328                         return -EINVAL;
8329         }
8330         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8331
8332         return 0;
8333 }
8334
8335 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8336 {
8337         int ret;
8338         struct cfs_schedulable_data data = {
8339                 .tg = tg,
8340                 .period = period,
8341                 .quota = quota,
8342         };
8343
8344         if (quota != RUNTIME_INF) {
8345                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8346                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8347         }
8348
8349         rcu_read_lock();
8350         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8351         rcu_read_unlock();
8352
8353         return ret;
8354 }
8355
8356 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8357 {
8358         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8359         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8360
8361         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8362         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8363         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8364
8365         return 0;
8366 }
8367 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8368 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8369
8370 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8371 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8372                                 struct cftype *cft, s64 val)
8373 {
8374         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8375 }
8376
8377 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8378                                struct cftype *cft)
8379 {
8380         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8381 }
8382
8383 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8384                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8385 {
8386         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8387 }
8388
8389 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8390                                    struct cftype *cft)
8391 {
8392         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8393 }
8394 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8395
8396 static struct cftype cpu_files[] = {
8397 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8398         {
8399                 .name = "shares",
8400                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8401                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8402         },
8403 #endif
8404 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8405         {
8406                 .name = "cfs_quota_us",
8407                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8408                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8409         },
8410         {
8411                 .name = "cfs_period_us",
8412                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8413                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8414         },
8415         {
8416                 .name = "stat",
8417                 .seq_show = cpu_stats_show,
8418         },
8419 #endif
8420 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8421         {
8422                 .name = "rt_runtime_us",
8423                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8424                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8425         },
8426         {
8427                 .name = "rt_period_us",
8428                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8429                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8430         },
8431 #endif
8432         { }     /* terminate */
8433 };
8434
8435 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8436         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8437         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8438         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8439         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8440         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8441         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8442         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8443         .legacy_cftypes = cpu_files,
8444         .early_init     = true,
8445 };
8446
8447 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8448
8449 void dump_cpu_task(int cpu)
8450 {
8451         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8452         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8453 }
8454
8455 /*
8456  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8457  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8458  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8459  * that remained on nice 0.
8460  *
8461  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8462  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8463  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8464  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8465  * the relative distance between them is ~25%.)
8466  */
8467 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8468  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8469  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8470  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8471  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8472  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8473  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8474  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8475  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8476 };
8477
8478 /*
8479  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8480  *
8481  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8482  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8483  * into multiplications:
8484  */
8485 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8486  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8487  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8488  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8489  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8490  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8491  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8492  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8493  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8494 };