mac80211: replace restart_complete() with reconfig_complete()
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 #ifdef smp_mb__before_atomic
94 void __smp_mb__before_atomic(void)
95 {
96         smp_mb__before_atomic();
97 }
98 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__before_atomic);
99 #endif
100
101 #ifdef smp_mb__after_atomic
102 void __smp_mb__after_atomic(void)
103 {
104         smp_mb__after_atomic();
105 }
106 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__after_atomic);
107 #endif
108
109 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
110 {
111         unsigned long delta;
112         ktime_t soft, hard, now;
113
114         for (;;) {
115                 if (hrtimer_active(period_timer))
116                         break;
117
118                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
119                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
120
121                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
122                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
123                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
124                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
125                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
126         }
127 }
128
129 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
130 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
131
132 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
133
134 void update_rq_clock(struct rq *rq)
135 {
136         s64 delta;
137
138         if (rq->skip_clock_update > 0)
139                 return;
140
141         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
142         if (delta < 0)
143                 return;
144         rq->clock += delta;
145         update_rq_clock_task(rq, delta);
146 }
147
148 /*
149  * Debugging: various feature bits
150  */
151
152 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
153         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
154
155 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
156 #include "features.h"
157         0;
158
159 #undef SCHED_FEAT
160
161 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
162 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
163         #name ,
164
165 static const char * const sched_feat_names[] = {
166 #include "features.h"
167 };
168
169 #undef SCHED_FEAT
170
171 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
172 {
173         int i;
174
175         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
176                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
177                         seq_puts(m, "NO_");
178                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
179         }
180         seq_puts(m, "\n");
181
182         return 0;
183 }
184
185 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
186
187 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
188 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
189
190 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
191         jump_label_key__##enabled ,
192
193 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
194 #include "features.h"
195 };
196
197 #undef SCHED_FEAT
198
199 static void sched_feat_disable(int i)
200 {
201         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
202                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
203 }
204
205 static void sched_feat_enable(int i)
206 {
207         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
208                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
209 }
210 #else
211 static void sched_feat_disable(int i) { };
212 static void sched_feat_enable(int i) { };
213 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
214
215 static int sched_feat_set(char *cmp)
216 {
217         int i;
218         int neg = 0;
219
220         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
221                 neg = 1;
222                 cmp += 3;
223         }
224
225         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
226                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
227                         if (neg) {
228                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
229                                 sched_feat_disable(i);
230                         } else {
231                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
232                                 sched_feat_enable(i);
233                         }
234                         break;
235                 }
236         }
237
238         return i;
239 }
240
241 static ssize_t
242 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
243                 size_t cnt, loff_t *ppos)
244 {
245         char buf[64];
246         char *cmp;
247         int i;
248         struct inode *inode;
249
250         if (cnt > 63)
251                 cnt = 63;
252
253         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
254                 return -EFAULT;
255
256         buf[cnt] = 0;
257         cmp = strstrip(buf);
258
259         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
260         inode = file_inode(filp);
261         mutex_lock(&inode->i_mutex);
262         i = sched_feat_set(cmp);
263         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
264         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
265                 return -EINVAL;
266
267         *ppos += cnt;
268
269         return cnt;
270 }
271
272 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
273 {
274         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
275 }
276
277 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
278         .open           = sched_feat_open,
279         .write          = sched_feat_write,
280         .read           = seq_read,
281         .llseek         = seq_lseek,
282         .release        = single_release,
283 };
284
285 static __init int sched_init_debug(void)
286 {
287         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
288                         &sched_feat_fops);
289
290         return 0;
291 }
292 late_initcall(sched_init_debug);
293 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
294
295 /*
296  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
297  * Limited because this is done with IRQs disabled.
298  */
299 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
300
301 /*
302  * period over which we average the RT time consumption, measured
303  * in ms.
304  *
305  * default: 1s
306  */
307 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
308
309 /*
310  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
311  * default: 1s
312  */
313 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
314
315 __read_mostly int scheduler_running;
316
317 /*
318  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
319  * default: 0.95s
320  */
321 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
322
323 /*
324  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
325  */
326 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
327         __acquires(rq->lock)
328 {
329         struct rq *rq;
330
331         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
332
333         for (;;) {
334                 rq = task_rq(p);
335                 raw_spin_lock(&rq->lock);
336                 if (likely(rq == task_rq(p)))
337                         return rq;
338                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
339         }
340 }
341
342 /*
343  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
344  */
345 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
346         __acquires(p->pi_lock)
347         __acquires(rq->lock)
348 {
349         struct rq *rq;
350
351         for (;;) {
352                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
353                 rq = task_rq(p);
354                 raw_spin_lock(&rq->lock);
355                 if (likely(rq == task_rq(p)))
356                         return rq;
357                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
358                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
359         }
360 }
361
362 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
363         __releases(rq->lock)
364 {
365         raw_spin_unlock(&rq->lock);
366 }
367
368 static inline void
369 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
370         __releases(rq->lock)
371         __releases(p->pi_lock)
372 {
373         raw_spin_unlock(&rq->lock);
374         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
375 }
376
377 /*
378  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
379  */
380 static struct rq *this_rq_lock(void)
381         __acquires(rq->lock)
382 {
383         struct rq *rq;
384
385         local_irq_disable();
386         rq = this_rq();
387         raw_spin_lock(&rq->lock);
388
389         return rq;
390 }
391
392 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
393 /*
394  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
395  */
396
397 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
398 {
399         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
400                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
401 }
402
403 /*
404  * High-resolution timer tick.
405  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
406  */
407 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
408 {
409         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
410
411         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
412
413         raw_spin_lock(&rq->lock);
414         update_rq_clock(rq);
415         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
416         raw_spin_unlock(&rq->lock);
417
418         return HRTIMER_NORESTART;
419 }
420
421 #ifdef CONFIG_SMP
422
423 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
424 {
425         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
426         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
427
428         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
429 }
430
431 /*
432  * called from hardirq (IPI) context
433  */
434 static void __hrtick_start(void *arg)
435 {
436         struct rq *rq = arg;
437
438         raw_spin_lock(&rq->lock);
439         __hrtick_restart(rq);
440         rq->hrtick_csd_pending = 0;
441         raw_spin_unlock(&rq->lock);
442 }
443
444 /*
445  * Called to set the hrtick timer state.
446  *
447  * called with rq->lock held and irqs disabled
448  */
449 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
450 {
451         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
452         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
453
454         hrtimer_set_expires(timer, time);
455
456         if (rq == this_rq()) {
457                 __hrtick_restart(rq);
458         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
459                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
460                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
461         }
462 }
463
464 static int
465 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
466 {
467         int cpu = (int)(long)hcpu;
468
469         switch (action) {
470         case CPU_UP_CANCELED:
471         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
472         case CPU_DOWN_PREPARE:
473         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
474         case CPU_DEAD:
475         case CPU_DEAD_FROZEN:
476                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
477                 return NOTIFY_OK;
478         }
479
480         return NOTIFY_DONE;
481 }
482
483 static __init void init_hrtick(void)
484 {
485         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
486 }
487 #else
488 /*
489  * Called to set the hrtick timer state.
490  *
491  * called with rq->lock held and irqs disabled
492  */
493 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
494 {
495         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
496                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
497 }
498
499 static inline void init_hrtick(void)
500 {
501 }
502 #endif /* CONFIG_SMP */
503
504 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
505 {
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         rq->hrtick_csd_pending = 0;
508
509         rq->hrtick_csd.flags = 0;
510         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
511         rq->hrtick_csd.info = rq;
512 #endif
513
514         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
515         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
516 }
517 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
518 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
519 {
520 }
521
522 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
523 {
524 }
525
526 static inline void init_hrtick(void)
527 {
528 }
529 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
530
531 /*
532  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
533  */
534 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
535 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
536         for (;;) {                                                      \
537                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
538                 if (__old == __val)                                     \
539                         break;                                          \
540                 __val = __old;                                          \
541         }                                                               \
542         __old;                                                          \
543 })
544
545 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
546 /*
547  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
548  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
549  * spurious IPIs.
550  */
551 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
552 {
553         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
554         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
555 }
556
557 /*
558  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
559  *
560  * If this returns true, then the idle task promises to call
561  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
562  */
563 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
564 {
565         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
566         typeof(ti->flags) old, val = ACCESS_ONCE(ti->flags);
567
568         for (;;) {
569                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
570                         return false;
571                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
572                         return true;
573                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
574                 if (old == val)
575                         break;
576                 val = old;
577         }
578         return true;
579 }
580
581 #else
582 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
583 {
584         set_tsk_need_resched(p);
585         return true;
586 }
587
588 #ifdef CONFIG_SMP
589 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
590 {
591         return false;
592 }
593 #endif
594 #endif
595
596 /*
597  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
598  *
599  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
600  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
601  * the target CPU.
602  */
603 void resched_curr(struct rq *rq)
604 {
605         struct task_struct *curr = rq->curr;
606         int cpu;
607
608         lockdep_assert_held(&rq->lock);
609
610         if (test_tsk_need_resched(curr))
611                 return;
612
613         cpu = cpu_of(rq);
614
615         if (cpu == smp_processor_id()) {
616                 set_tsk_need_resched(curr);
617                 set_preempt_need_resched();
618                 return;
619         }
620
621         if (set_nr_and_not_polling(curr))
622                 smp_send_reschedule(cpu);
623         else
624                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
625 }
626
627 void resched_cpu(int cpu)
628 {
629         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
630         unsigned long flags;
631
632         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
633                 return;
634         resched_curr(rq);
635         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
636 }
637
638 #ifdef CONFIG_SMP
639 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
640 /*
641  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
642  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
643  *
644  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
645  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
646  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
647  */
648 int get_nohz_timer_target(int pinned)
649 {
650         int cpu = smp_processor_id();
651         int i;
652         struct sched_domain *sd;
653
654         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
655                 return cpu;
656
657         rcu_read_lock();
658         for_each_domain(cpu, sd) {
659                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
660                         if (!idle_cpu(i)) {
661                                 cpu = i;
662                                 goto unlock;
663                         }
664                 }
665         }
666 unlock:
667         rcu_read_unlock();
668         return cpu;
669 }
670 /*
671  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
672  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
673  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
674  * idle system the next event might even be infinite time into the
675  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
676  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
677  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
678  * wheel for the next timer event.
679  */
680 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
681 {
682         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
683
684         if (cpu == smp_processor_id())
685                 return;
686
687         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
688                 smp_send_reschedule(cpu);
689         else
690                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
691 }
692
693 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
694 {
695         /*
696          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
697          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
698          * If needed we can still optimize that later with an
699          * empty IRQ.
700          */
701         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
702                 if (cpu != smp_processor_id() ||
703                     tick_nohz_tick_stopped())
704                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
705                 return true;
706         }
707
708         return false;
709 }
710
711 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
712 {
713         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
714                 wake_up_idle_cpu(cpu);
715 }
716
717 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
718 {
719         int cpu = smp_processor_id();
720
721         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
722                 return false;
723
724         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
725                 return true;
726
727         /*
728          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
729          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
730          */
731         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
732         return false;
733 }
734
735 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
736
737 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
738 {
739         return false;
740 }
741
742 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
743
744 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
745 bool sched_can_stop_tick(void)
746 {
747         /*
748          * More than one running task need preemption.
749          * nr_running update is assumed to be visible
750          * after IPI is sent from wakers.
751          */
752         if (this_rq()->nr_running > 1)
753                 return false;
754
755         return true;
756 }
757 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
758
759 void sched_avg_update(struct rq *rq)
760 {
761         s64 period = sched_avg_period();
762
763         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
764                 /*
765                  * Inline assembly required to prevent the compiler
766                  * optimising this loop into a divmod call.
767                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
768                  */
769                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
770                 rq->age_stamp += period;
771                 rq->rt_avg /= 2;
772         }
773 }
774
775 #endif /* CONFIG_SMP */
776
777 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
778                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
779 /*
780  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
781  * node and @up when leaving it for the final time.
782  *
783  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
784  */
785 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
786                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
787 {
788         struct task_group *parent, *child;
789         int ret;
790
791         parent = from;
792
793 down:
794         ret = (*down)(parent, data);
795         if (ret)
796                 goto out;
797         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
798                 parent = child;
799                 goto down;
800
801 up:
802                 continue;
803         }
804         ret = (*up)(parent, data);
805         if (ret || parent == from)
806                 goto out;
807
808         child = parent;
809         parent = parent->parent;
810         if (parent)
811                 goto up;
812 out:
813         return ret;
814 }
815
816 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
817 {
818         return 0;
819 }
820 #endif
821
822 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
823 {
824         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
825         struct load_weight *load = &p->se.load;
826
827         /*
828          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
829          */
830         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
831                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
832                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
833                 return;
834         }
835
836         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
837         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
838 }
839
840 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
841 {
842         update_rq_clock(rq);
843         sched_info_queued(rq, p);
844         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
845 }
846
847 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
848 {
849         update_rq_clock(rq);
850         sched_info_dequeued(rq, p);
851         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
852 }
853
854 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
855 {
856         if (task_contributes_to_load(p))
857                 rq->nr_uninterruptible--;
858
859         enqueue_task(rq, p, flags);
860 }
861
862 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
863 {
864         if (task_contributes_to_load(p))
865                 rq->nr_uninterruptible++;
866
867         dequeue_task(rq, p, flags);
868 }
869
870 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
871 {
872 /*
873  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
874  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
875  */
876 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
877         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
878 #endif
879 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
880         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
881
882         /*
883          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
884          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
885          * {soft,}irq region.
886          *
887          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
888          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
889          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
890          * monotonic.
891          *
892          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
893          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
894          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
895          * atomic ops.
896          */
897         if (irq_delta > delta)
898                 irq_delta = delta;
899
900         rq->prev_irq_time += irq_delta;
901         delta -= irq_delta;
902 #endif
903 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
904         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
905                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
906                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
907
908                 if (unlikely(steal > delta))
909                         steal = delta;
910
911                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
912                 delta -= steal;
913         }
914 #endif
915
916         rq->clock_task += delta;
917
918 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
919         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
920                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
921 #endif
922 }
923
924 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
925 {
926         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
927         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
928
929         if (stop) {
930                 /*
931                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
932                  * userspace knows about and won't get confused about.
933                  *
934                  * Also, it will make PI more or less work without too
935                  * much confusion -- but then, stop work should not
936                  * rely on PI working anyway.
937                  */
938                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
939
940                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
941         }
942
943         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
944
945         if (old_stop) {
946                 /*
947                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
948                  * it can die in pieces.
949                  */
950                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
951         }
952 }
953
954 /*
955  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
956  */
957 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
958 {
959         return p->static_prio;
960 }
961
962 /*
963  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
964  * without taking RT-inheritance into account. Might be
965  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
966  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
967  * estimator recalculates.
968  */
969 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
970 {
971         int prio;
972
973         if (task_has_dl_policy(p))
974                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
975         else if (task_has_rt_policy(p))
976                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
977         else
978                 prio = __normal_prio(p);
979         return prio;
980 }
981
982 /*
983  * Calculate the current priority, i.e. the priority
984  * taken into account by the scheduler. This value might
985  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
986  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
987  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
988  */
989 static int effective_prio(struct task_struct *p)
990 {
991         p->normal_prio = normal_prio(p);
992         /*
993          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
994          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
995          * to the normal priority:
996          */
997         if (!rt_prio(p->prio))
998                 return p->normal_prio;
999         return p->prio;
1000 }
1001
1002 /**
1003  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1004  * @p: the task in question.
1005  *
1006  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1007  */
1008 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1009 {
1010         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1011 }
1012
1013 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1014                                        const struct sched_class *prev_class,
1015                                        int oldprio)
1016 {
1017         if (prev_class != p->sched_class) {
1018                 if (prev_class->switched_from)
1019                         prev_class->switched_from(rq, p);
1020                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1021         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1022                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1023 }
1024
1025 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1026 {
1027         const struct sched_class *class;
1028
1029         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1030                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1031         } else {
1032                 for_each_class(class) {
1033                         if (class == rq->curr->sched_class)
1034                                 break;
1035                         if (class == p->sched_class) {
1036                                 resched_curr(rq);
1037                                 break;
1038                         }
1039                 }
1040         }
1041
1042         /*
1043          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1044          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1045          */
1046         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1047                 rq->skip_clock_update = 1;
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1052 {
1053 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1054         /*
1055          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1056          * ttwu() will sort out the placement.
1057          */
1058         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1059                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
1060
1061 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1062         /*
1063          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1064          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1065          *
1066          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1067          * see task_group().
1068          *
1069          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1070          * task_rq_lock().
1071          */
1072         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1073                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1074 #endif
1075 #endif
1076
1077         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1078
1079         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1080                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1081                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1082                 p->se.nr_migrations++;
1083                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1084         }
1085
1086         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1087 }
1088
1089 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1090 {
1091         if (p->on_rq) {
1092                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1093
1094                 src_rq = task_rq(p);
1095                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1096
1097                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1098                 set_task_cpu(p, cpu);
1099                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1100                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1101         } else {
1102                 /*
1103                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1104                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1105                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1106                  */
1107                 p->wake_cpu = cpu;
1108         }
1109 }
1110
1111 struct migration_swap_arg {
1112         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1113         int src_cpu, dst_cpu;
1114 };
1115
1116 static int migrate_swap_stop(void *data)
1117 {
1118         struct migration_swap_arg *arg = data;
1119         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1120         int ret = -EAGAIN;
1121
1122         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1123         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1124
1125         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1126                         &arg->dst_task->pi_lock);
1127         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1128         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1129                 goto unlock;
1130
1131         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1132                 goto unlock;
1133
1134         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1135                 goto unlock;
1136
1137         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1138                 goto unlock;
1139
1140         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1141         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1142
1143         ret = 0;
1144
1145 unlock:
1146         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1147         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1148         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1149
1150         return ret;
1151 }
1152
1153 /*
1154  * Cross migrate two tasks
1155  */
1156 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1157 {
1158         struct migration_swap_arg arg;
1159         int ret = -EINVAL;
1160
1161         arg = (struct migration_swap_arg){
1162                 .src_task = cur,
1163                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1164                 .dst_task = p,
1165                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1166         };
1167
1168         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1169                 goto out;
1170
1171         /*
1172          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1173          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1174          */
1175         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1176                 goto out;
1177
1178         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1179                 goto out;
1180
1181         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1182                 goto out;
1183
1184         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1185         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1186
1187 out:
1188         return ret;
1189 }
1190
1191 struct migration_arg {
1192         struct task_struct *task;
1193         int dest_cpu;
1194 };
1195
1196 static int migration_cpu_stop(void *data);
1197
1198 /*
1199  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1200  *
1201  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1202  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1203  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1204  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1205  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1206  * @p has remained unscheduled the whole time.
1207  *
1208  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1209  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1210  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1211  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1212  * waiting to become inactive.
1213  */
1214 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1215 {
1216         unsigned long flags;
1217         int running, on_rq;
1218         unsigned long ncsw;
1219         struct rq *rq;
1220
1221         for (;;) {
1222                 /*
1223                  * We do the initial early heuristics without holding
1224                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1225                  * the runqueue lock when things look like they will
1226                  * work out!
1227                  */
1228                 rq = task_rq(p);
1229
1230                 /*
1231                  * If the task is actively running on another CPU
1232                  * still, just relax and busy-wait without holding
1233                  * any locks.
1234                  *
1235                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1236                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1237                  * But we don't care, since "task_running()" will
1238                  * return false if the runqueue has changed and p
1239                  * is actually now running somewhere else!
1240                  */
1241                 while (task_running(rq, p)) {
1242                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1243                                 return 0;
1244                         cpu_relax();
1245                 }
1246
1247                 /*
1248                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1249                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1250                  * just go back and repeat.
1251                  */
1252                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1253                 trace_sched_wait_task(p);
1254                 running = task_running(rq, p);
1255                 on_rq = p->on_rq;
1256                 ncsw = 0;
1257                 if (!match_state || p->state == match_state)
1258                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1259                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1260
1261                 /*
1262                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1263                  */
1264                 if (unlikely(!ncsw))
1265                         break;
1266
1267                 /*
1268                  * Was it really running after all now that we
1269                  * checked with the proper locks actually held?
1270                  *
1271                  * Oops. Go back and try again..
1272                  */
1273                 if (unlikely(running)) {
1274                         cpu_relax();
1275                         continue;
1276                 }
1277
1278                 /*
1279                  * It's not enough that it's not actively running,
1280                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1281                  * preempted!
1282                  *
1283                  * So if it was still runnable (but just not actively
1284                  * running right now), it's preempted, and we should
1285                  * yield - it could be a while.
1286                  */
1287                 if (unlikely(on_rq)) {
1288                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1289
1290                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1291                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1292                         continue;
1293                 }
1294
1295                 /*
1296                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1297                  * runnable, which means that it will never become
1298                  * running in the future either. We're all done!
1299                  */
1300                 break;
1301         }
1302
1303         return ncsw;
1304 }
1305
1306 /***
1307  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1308  * @p: the to-be-kicked thread
1309  *
1310  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1311  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1312  *
1313  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1314  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1315  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1316  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1317  * achieved as well.
1318  */
1319 void kick_process(struct task_struct *p)
1320 {
1321         int cpu;
1322
1323         preempt_disable();
1324         cpu = task_cpu(p);
1325         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1326                 smp_send_reschedule(cpu);
1327         preempt_enable();
1328 }
1329 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1330 #endif /* CONFIG_SMP */
1331
1332 #ifdef CONFIG_SMP
1333 /*
1334  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1335  */
1336 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1337 {
1338         int nid = cpu_to_node(cpu);
1339         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1340         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1341         int dest_cpu;
1342
1343         /*
1344          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1345          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1346          * select the cpu on the other node.
1347          */
1348         if (nid != -1) {
1349                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1350
1351                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1352                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1353                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1354                                 continue;
1355                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1356                                 continue;
1357                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1358                                 return dest_cpu;
1359                 }
1360         }
1361
1362         for (;;) {
1363                 /* Any allowed, online CPU? */
1364                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1365                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1366                                 continue;
1367                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1368                                 continue;
1369                         goto out;
1370                 }
1371
1372                 switch (state) {
1373                 case cpuset:
1374                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1375                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1376                         state = possible;
1377                         break;
1378
1379                 case possible:
1380                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1381                         state = fail;
1382                         break;
1383
1384                 case fail:
1385                         BUG();
1386                         break;
1387                 }
1388         }
1389
1390 out:
1391         if (state != cpuset) {
1392                 /*
1393                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1394                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1395                  * leave kernel.
1396                  */
1397                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1398                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1399                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1400                 }
1401         }
1402
1403         return dest_cpu;
1404 }
1405
1406 /*
1407  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1408  */
1409 static inline
1410 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1411 {
1412         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1413
1414         /*
1415          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1416          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1417          * cpu.
1418          *
1419          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1420          *
1421          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1422          *   not worry about this generic constraint ]
1423          */
1424         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1425                      !cpu_online(cpu)))
1426                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1427
1428         return cpu;
1429 }
1430
1431 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1432 {
1433         s64 diff = sample - *avg;
1434         *avg += diff >> 3;
1435 }
1436 #endif
1437
1438 static void
1439 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1440 {
1441 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1442         struct rq *rq = this_rq();
1443
1444 #ifdef CONFIG_SMP
1445         int this_cpu = smp_processor_id();
1446
1447         if (cpu == this_cpu) {
1448                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1449                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1450         } else {
1451                 struct sched_domain *sd;
1452
1453                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1454                 rcu_read_lock();
1455                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1456                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1457                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1458                                 break;
1459                         }
1460                 }
1461                 rcu_read_unlock();
1462         }
1463
1464         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1465                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1466
1467 #endif /* CONFIG_SMP */
1468
1469         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1470         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1471
1472         if (wake_flags & WF_SYNC)
1473                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1474
1475 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1476 }
1477
1478 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1479 {
1480         activate_task(rq, p, en_flags);
1481         p->on_rq = 1;
1482
1483         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1484         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1485                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1490  */
1491 static void
1492 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1493 {
1494         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1495         trace_sched_wakeup(p, true);
1496
1497         p->state = TASK_RUNNING;
1498 #ifdef CONFIG_SMP
1499         if (p->sched_class->task_woken)
1500                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1501
1502         if (rq->idle_stamp) {
1503                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1504                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1505
1506                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1507
1508                 if (rq->avg_idle > max)
1509                         rq->avg_idle = max;
1510
1511                 rq->idle_stamp = 0;
1512         }
1513 #endif
1514 }
1515
1516 static void
1517 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1518 {
1519 #ifdef CONFIG_SMP
1520         if (p->sched_contributes_to_load)
1521                 rq->nr_uninterruptible--;
1522 #endif
1523
1524         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1525         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1530  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1531  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1532  * the task is still ->on_rq.
1533  */
1534 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1535 {
1536         struct rq *rq;
1537         int ret = 0;
1538
1539         rq = __task_rq_lock(p);
1540         if (p->on_rq) {
1541                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1542                 update_rq_clock(rq);
1543                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1544                 ret = 1;
1545         }
1546         __task_rq_unlock(rq);
1547
1548         return ret;
1549 }
1550
1551 #ifdef CONFIG_SMP
1552 void sched_ttwu_pending(void)
1553 {
1554         struct rq *rq = this_rq();
1555         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1556         struct task_struct *p;
1557         unsigned long flags;
1558
1559         if (!llist)
1560                 return;
1561
1562         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1563
1564         while (llist) {
1565                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1566                 llist = llist_next(llist);
1567                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1568         }
1569
1570         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1571 }
1572
1573 void scheduler_ipi(void)
1574 {
1575         /*
1576          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1577          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1578          * this IPI.
1579          */
1580         preempt_fold_need_resched();
1581
1582         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1583                 return;
1584
1585         /*
1586          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1587          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1588          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1589          * we do call them.
1590          *
1591          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1592          * properly.
1593          *
1594          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1595          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1596          * somewhat pessimize the simple resched case.
1597          */
1598         irq_enter();
1599         sched_ttwu_pending();
1600
1601         /*
1602          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1603          */
1604         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1605                 this_rq()->idle_balance = 1;
1606                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1607         }
1608         irq_exit();
1609 }
1610
1611 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1612 {
1613         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1614
1615         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1616                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1617                         smp_send_reschedule(cpu);
1618                 else
1619                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1620         }
1621 }
1622
1623 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1624 {
1625         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1626 }
1627 #endif /* CONFIG_SMP */
1628
1629 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1630 {
1631         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1632
1633 #if defined(CONFIG_SMP)
1634         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1635                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1636                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1637                 return;
1638         }
1639 #endif
1640
1641         raw_spin_lock(&rq->lock);
1642         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1643         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1644 }
1645
1646 /**
1647  * try_to_wake_up - wake up a thread
1648  * @p: the thread to be awakened
1649  * @state: the mask of task states that can be woken
1650  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1651  *
1652  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1653  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1654  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1655  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1656  * runnable without the overhead of this.
1657  *
1658  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1659  * or @state didn't match @p's state.
1660  */
1661 static int
1662 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1663 {
1664         unsigned long flags;
1665         int cpu, success = 0;
1666
1667         /*
1668          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1669          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1670          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1671          * set_current_state() the waiting thread does.
1672          */
1673         smp_mb__before_spinlock();
1674         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1675         if (!(p->state & state))
1676                 goto out;
1677
1678         success = 1; /* we're going to change ->state */
1679         cpu = task_cpu(p);
1680
1681         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1682                 goto stat;
1683
1684 #ifdef CONFIG_SMP
1685         /*
1686          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1687          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1688          */
1689         while (p->on_cpu)
1690                 cpu_relax();
1691         /*
1692          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1693          */
1694         smp_rmb();
1695
1696         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1697         p->state = TASK_WAKING;
1698
1699         if (p->sched_class->task_waking)
1700                 p->sched_class->task_waking(p);
1701
1702         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1703         if (task_cpu(p) != cpu) {
1704                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1705                 set_task_cpu(p, cpu);
1706         }
1707 #endif /* CONFIG_SMP */
1708
1709         ttwu_queue(p, cpu);
1710 stat:
1711         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1712 out:
1713         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1714
1715         return success;
1716 }
1717
1718 /**
1719  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1720  * @p: the thread to be awakened
1721  *
1722  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1723  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1724  * the current task.
1725  */
1726 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1727 {
1728         struct rq *rq = task_rq(p);
1729
1730         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1731             WARN_ON_ONCE(p == current))
1732                 return;
1733
1734         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1735
1736         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1737                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1738                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1739                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1740         }
1741
1742         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1743                 goto out;
1744
1745         if (!p->on_rq)
1746                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1747
1748         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1749         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1750 out:
1751         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1752 }
1753
1754 /**
1755  * wake_up_process - Wake up a specific process
1756  * @p: The process to be woken up.
1757  *
1758  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1759  * processes.
1760  *
1761  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1762  *
1763  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1764  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1765  */
1766 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1767 {
1768         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1769         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1770 }
1771 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1772
1773 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1774 {
1775         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1776 }
1777
1778 /*
1779  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1780  * p is forked by current.
1781  *
1782  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1783  */
1784 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1785 {
1786         p->on_rq                        = 0;
1787
1788         p->se.on_rq                     = 0;
1789         p->se.exec_start                = 0;
1790         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1791         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1792         p->se.nr_migrations             = 0;
1793         p->se.vruntime                  = 0;
1794         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1795
1796 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1797         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1798 #endif
1799
1800         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1801         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1802         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1803         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1804         p->dl.dl_period = 0;
1805         p->dl.flags = 0;
1806
1807         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1808
1809 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1810         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1811 #endif
1812
1813 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1814         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1815                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1816                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1817         }
1818
1819         if (clone_flags & CLONE_VM)
1820                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1821         else
1822                 p->numa_preferred_nid = -1;
1823
1824         p->node_stamp = 0ULL;
1825         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1826         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1827         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1828         p->numa_faults_memory = NULL;
1829         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1830         p->last_task_numa_placement = 0;
1831         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1832
1833         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1834         p->numa_group = NULL;
1835 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1836 }
1837
1838 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1839 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1840 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1841 {
1842         if (enabled)
1843                 sched_feat_set("NUMA");
1844         else
1845                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1846 }
1847 #else
1848 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1849
1850 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1851 {
1852         numabalancing_enabled = enabled;
1853 }
1854 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1855
1856 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1857 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1858                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1859 {
1860         struct ctl_table t;
1861         int err;
1862         int state = numabalancing_enabled;
1863
1864         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1865                 return -EPERM;
1866
1867         t = *table;
1868         t.data = &state;
1869         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1870         if (err < 0)
1871                 return err;
1872         if (write)
1873                 set_numabalancing_state(state);
1874         return err;
1875 }
1876 #endif
1877 #endif
1878
1879 /*
1880  * fork()/clone()-time setup:
1881  */
1882 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1883 {
1884         unsigned long flags;
1885         int cpu = get_cpu();
1886
1887         __sched_fork(clone_flags, p);
1888         /*
1889          * We mark the process as running here. This guarantees that
1890          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1891          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1892          */
1893         p->state = TASK_RUNNING;
1894
1895         /*
1896          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1897          */
1898         p->prio = current->normal_prio;
1899
1900         /*
1901          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1902          */
1903         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1904                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1905                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1906                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1907                         p->rt_priority = 0;
1908                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1909                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1910
1911                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1912                 set_load_weight(p);
1913
1914                 /*
1915                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1916                  * fulfilled its duty:
1917                  */
1918                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1919         }
1920
1921         if (dl_prio(p->prio)) {
1922                 put_cpu();
1923                 return -EAGAIN;
1924         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1925                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1926         } else {
1927                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1928         }
1929
1930         if (p->sched_class->task_fork)
1931                 p->sched_class->task_fork(p);
1932
1933         /*
1934          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1935          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1936          * is ran before sched_fork().
1937          *
1938          * Silence PROVE_RCU.
1939          */
1940         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1941         set_task_cpu(p, cpu);
1942         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1943
1944 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1945         if (likely(sched_info_on()))
1946                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1947 #endif
1948 #if defined(CONFIG_SMP)
1949         p->on_cpu = 0;
1950 #endif
1951         init_task_preempt_count(p);
1952 #ifdef CONFIG_SMP
1953         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1954         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1955 #endif
1956
1957         put_cpu();
1958         return 0;
1959 }
1960
1961 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1962 {
1963         if (runtime == RUNTIME_INF)
1964                 return 1ULL << 20;
1965
1966         /*
1967          * Doing this here saves a lot of checks in all
1968          * the calling paths, and returning zero seems
1969          * safe for them anyway.
1970          */
1971         if (period == 0)
1972                 return 0;
1973
1974         return div64_u64(runtime << 20, period);
1975 }
1976
1977 #ifdef CONFIG_SMP
1978 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1979 {
1980         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1981 }
1982
1983 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1984 {
1985         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1986         int cpus = 0;
1987
1988         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1989                 cpus++;
1990
1991         return cpus;
1992 }
1993 #else
1994 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1995 {
1996         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1997 }
1998
1999 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2000 {
2001         return 1;
2002 }
2003 #endif
2004
2005 static inline
2006 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2007 {
2008         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
2009 }
2010
2011 static inline
2012 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2013 {
2014         dl_b->total_bw += tsk_bw;
2015 }
2016
2017 static inline
2018 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
2019 {
2020         return dl_b->bw != -1 &&
2021                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
2022 }
2023
2024 /*
2025  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2026  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2027  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2028  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2029  *
2030  * This function is called while holding p's rq->lock.
2031  */
2032 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2033                        const struct sched_attr *attr)
2034 {
2035
2036         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2037         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2038         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2039         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2040         int cpus, err = -1;
2041
2042         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2043                 return 0;
2044
2045         /*
2046          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2047          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2048          * allocated bandwidth of the container.
2049          */
2050         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2051         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2052         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2053             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2054                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2055                 err = 0;
2056         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2057                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2058                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2059                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2060                 err = 0;
2061         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2062                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2063                 err = 0;
2064         }
2065         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2066
2067         return err;
2068 }
2069
2070 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2071
2072 /*
2073  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2074  *
2075  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2076  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2077  * on the runqueue and wakes it.
2078  */
2079 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2080 {
2081         unsigned long flags;
2082         struct rq *rq;
2083
2084         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2085 #ifdef CONFIG_SMP
2086         /*
2087          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2088          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2089          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2090          */
2091         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2092 #endif
2093
2094         /* Initialize new task's runnable average */
2095         init_task_runnable_average(p);
2096         rq = __task_rq_lock(p);
2097         activate_task(rq, p, 0);
2098         p->on_rq = 1;
2099         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2100         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2101 #ifdef CONFIG_SMP
2102         if (p->sched_class->task_woken)
2103                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2104 #endif
2105         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2106 }
2107
2108 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2109
2110 /**
2111  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2112  * @notifier: notifier struct to register
2113  */
2114 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2115 {
2116         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2117 }
2118 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2119
2120 /**
2121  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2122  * @notifier: notifier struct to unregister
2123  *
2124  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2125  */
2126 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2127 {
2128         hlist_del(&notifier->link);
2129 }
2130 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2131
2132 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2133 {
2134         struct preempt_notifier *notifier;
2135
2136         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2137                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2138 }
2139
2140 static void
2141 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2142                                  struct task_struct *next)
2143 {
2144         struct preempt_notifier *notifier;
2145
2146         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2147                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2148 }
2149
2150 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2151
2152 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2153 {
2154 }
2155
2156 static void
2157 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2158                                  struct task_struct *next)
2159 {
2160 }
2161
2162 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2163
2164 /**
2165  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2166  * @rq: the runqueue preparing to switch
2167  * @prev: the current task that is being switched out
2168  * @next: the task we are going to switch to.
2169  *
2170  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2171  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2172  * switch.
2173  *
2174  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2175  * hooks.
2176  */
2177 static inline void
2178 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2179                     struct task_struct *next)
2180 {
2181         trace_sched_switch(prev, next);
2182         sched_info_switch(rq, prev, next);
2183         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2184         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2185         prepare_lock_switch(rq, next);
2186         prepare_arch_switch(next);
2187 }
2188
2189 /**
2190  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2191  * @rq: runqueue associated with task-switch
2192  * @prev: the thread we just switched away from.
2193  *
2194  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2195  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2196  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2197  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2198  *
2199  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2200  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2201  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2202  * details.)
2203  */
2204 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2205         __releases(rq->lock)
2206 {
2207         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2208         long prev_state;
2209
2210         rq->prev_mm = NULL;
2211
2212         /*
2213          * A task struct has one reference for the use as "current".
2214          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2215          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2216          * the scheduled task must drop that reference.
2217          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2218          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2219          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2220          * be dropped twice.
2221          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2222          */
2223         prev_state = prev->state;
2224         vtime_task_switch(prev);
2225         finish_arch_switch(prev);
2226         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2227         finish_lock_switch(rq, prev);
2228         finish_arch_post_lock_switch();
2229
2230         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2231         if (mm)
2232                 mmdrop(mm);
2233         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2234                 if (prev->sched_class->task_dead)
2235                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2236
2237                 /*
2238                  * Remove function-return probe instances associated with this
2239                  * task and put them back on the free list.
2240                  */
2241                 kprobe_flush_task(prev);
2242                 put_task_struct(prev);
2243         }
2244
2245         tick_nohz_task_switch(current);
2246 }
2247
2248 #ifdef CONFIG_SMP
2249
2250 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2251 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2252 {
2253         if (rq->post_schedule) {
2254                 unsigned long flags;
2255
2256                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2257                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2258                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2259                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2260
2261                 rq->post_schedule = 0;
2262         }
2263 }
2264
2265 #else
2266
2267 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2268 {
2269 }
2270
2271 #endif
2272
2273 /**
2274  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2275  * @prev: the thread we just switched away from.
2276  */
2277 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2278         __releases(rq->lock)
2279 {
2280         struct rq *rq = this_rq();
2281
2282         finish_task_switch(rq, prev);
2283
2284         /*
2285          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2286          * task_switch?
2287          */
2288         post_schedule(rq);
2289
2290 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2291         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2292         preempt_enable();
2293 #endif
2294         if (current->set_child_tid)
2295                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2296 }
2297
2298 /*
2299  * context_switch - switch to the new MM and the new
2300  * thread's register state.
2301  */
2302 static inline void
2303 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2304                struct task_struct *next)
2305 {
2306         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2307
2308         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2309
2310         mm = next->mm;
2311         oldmm = prev->active_mm;
2312         /*
2313          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2314          * combine the page table reload and the switch backend into
2315          * one hypercall.
2316          */
2317         arch_start_context_switch(prev);
2318
2319         if (!mm) {
2320                 next->active_mm = oldmm;
2321                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2322                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2323         } else
2324                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2325
2326         if (!prev->mm) {
2327                 prev->active_mm = NULL;
2328                 rq->prev_mm = oldmm;
2329         }
2330         /*
2331          * Since the runqueue lock will be released by the next
2332          * task (which is an invalid locking op but in the case
2333          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2334          * do an early lockdep release here:
2335          */
2336 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2337         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2338 #endif
2339
2340         context_tracking_task_switch(prev, next);
2341         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2342         switch_to(prev, next, prev);
2343
2344         barrier();
2345         /*
2346          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2347          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2348          * frame will be invalid.
2349          */
2350         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2351 }
2352
2353 /*
2354  * nr_running and nr_context_switches:
2355  *
2356  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2357  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2358  */
2359 unsigned long nr_running(void)
2360 {
2361         unsigned long i, sum = 0;
2362
2363         for_each_online_cpu(i)
2364                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2365
2366         return sum;
2367 }
2368
2369 /*
2370  * Check if only the current task is running on the cpu.
2371  */
2372 bool single_task_running(void)
2373 {
2374         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2375                 return true;
2376         else
2377                 return false;
2378 }
2379 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2380
2381 unsigned long long nr_context_switches(void)
2382 {
2383         int i;
2384         unsigned long long sum = 0;
2385
2386         for_each_possible_cpu(i)
2387                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2388
2389         return sum;
2390 }
2391
2392 unsigned long nr_iowait(void)
2393 {
2394         unsigned long i, sum = 0;
2395
2396         for_each_possible_cpu(i)
2397                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2398
2399         return sum;
2400 }
2401
2402 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2403 {
2404         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2405         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2406 }
2407
2408 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2409 {
2410         struct rq *this = this_rq();
2411         *nr_waiters = atomic_read(&this->nr_iowait);
2412         *load = this->cpu_load[0];
2413 }
2414
2415 #ifdef CONFIG_SMP
2416
2417 /*
2418  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2419  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2420  */
2421 void sched_exec(void)
2422 {
2423         struct task_struct *p = current;
2424         unsigned long flags;
2425         int dest_cpu;
2426
2427         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2428         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2429         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2430                 goto unlock;
2431
2432         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2433                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2434
2435                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2436                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2437                 return;
2438         }
2439 unlock:
2440         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2441 }
2442
2443 #endif
2444
2445 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2446 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2447
2448 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2449 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2450
2451 /*
2452  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2453  * @p in case that task is currently running.
2454  *
2455  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2456  */
2457 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2458 {
2459         u64 ns = 0;
2460
2461         /*
2462          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2463          * project cycles that may never be accounted to this
2464          * thread, breaking clock_gettime().
2465          */
2466         if (task_current(rq, p) && p->on_rq) {
2467                 update_rq_clock(rq);
2468                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2469                 if ((s64)ns < 0)
2470                         ns = 0;
2471         }
2472
2473         return ns;
2474 }
2475
2476 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2477 {
2478         unsigned long flags;
2479         struct rq *rq;
2480         u64 ns = 0;
2481
2482         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2483         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2484         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2485
2486         return ns;
2487 }
2488
2489 /*
2490  * Return accounted runtime for the task.
2491  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2492  * pending runtime that have not been accounted yet.
2493  */
2494 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2495 {
2496         unsigned long flags;
2497         struct rq *rq;
2498         u64 ns = 0;
2499
2500 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2501         /*
2502          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2503          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2504          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2505          *
2506          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2507          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2508          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2509          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2510          * been accounted, so we're correct here as well.
2511          */
2512         if (!p->on_cpu || !p->on_rq)
2513                 return p->se.sum_exec_runtime;
2514 #endif
2515
2516         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2517         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2518         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2519
2520         return ns;
2521 }
2522
2523 /*
2524  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2525  * We call it with interrupts disabled.
2526  */
2527 void scheduler_tick(void)
2528 {
2529         int cpu = smp_processor_id();
2530         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2531         struct task_struct *curr = rq->curr;
2532
2533         sched_clock_tick();
2534
2535         raw_spin_lock(&rq->lock);
2536         update_rq_clock(rq);
2537         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2538         update_cpu_load_active(rq);
2539         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2540
2541         perf_event_task_tick();
2542
2543 #ifdef CONFIG_SMP
2544         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2545         trigger_load_balance(rq);
2546 #endif
2547         rq_last_tick_reset(rq);
2548 }
2549
2550 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2551 /**
2552  * scheduler_tick_max_deferment
2553  *
2554  * Keep at least one tick per second when a single
2555  * active task is running because the scheduler doesn't
2556  * yet completely support full dynticks environment.
2557  *
2558  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2559  * balancing, etc... continue to move forward, even
2560  * with a very low granularity.
2561  *
2562  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2563  */
2564 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2565 {
2566         struct rq *rq = this_rq();
2567         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2568
2569         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2570
2571         if (time_before_eq(next, now))
2572                 return 0;
2573
2574         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2575 }
2576 #endif
2577
2578 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2579 {
2580         if (in_lock_functions(addr)) {
2581                 addr = CALLER_ADDR2;
2582                 if (in_lock_functions(addr))
2583                         addr = CALLER_ADDR3;
2584         }
2585         return addr;
2586 }
2587
2588 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2589                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2590
2591 void preempt_count_add(int val)
2592 {
2593 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2594         /*
2595          * Underflow?
2596          */
2597         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2598                 return;
2599 #endif
2600         __preempt_count_add(val);
2601 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2602         /*
2603          * Spinlock count overflowing soon?
2604          */
2605         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2606                                 PREEMPT_MASK - 10);
2607 #endif
2608         if (preempt_count() == val) {
2609                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2610 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2611                 current->preempt_disable_ip = ip;
2612 #endif
2613                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2614         }
2615 }
2616 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2617 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2618
2619 void preempt_count_sub(int val)
2620 {
2621 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2622         /*
2623          * Underflow?
2624          */
2625         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2626                 return;
2627         /*
2628          * Is the spinlock portion underflowing?
2629          */
2630         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2631                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2632                 return;
2633 #endif
2634
2635         if (preempt_count() == val)
2636                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2637         __preempt_count_sub(val);
2638 }
2639 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2640 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2641
2642 #endif
2643
2644 /*
2645  * Print scheduling while atomic bug:
2646  */
2647 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2648 {
2649         if (oops_in_progress)
2650                 return;
2651
2652         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2653                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2654
2655         debug_show_held_locks(prev);
2656         print_modules();
2657         if (irqs_disabled())
2658                 print_irqtrace_events(prev);
2659 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2660         if (in_atomic_preempt_off()) {
2661                 pr_err("Preemption disabled at:");
2662                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2663                 pr_cont("\n");
2664         }
2665 #endif
2666         dump_stack();
2667         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2668 }
2669
2670 /*
2671  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2672  */
2673 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2674 {
2675         /*
2676          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2677          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2678          * if we are scheduling when we should not.
2679          */
2680         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2681                 __schedule_bug(prev);
2682         rcu_sleep_check();
2683
2684         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2685
2686         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2687 }
2688
2689 /*
2690  * Pick up the highest-prio task:
2691  */
2692 static inline struct task_struct *
2693 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2694 {
2695         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2696         struct task_struct *p;
2697
2698         /*
2699          * Optimization: we know that if all tasks are in
2700          * the fair class we can call that function directly:
2701          */
2702         if (likely(prev->sched_class == class &&
2703                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2704                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2705                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2706                         goto again;
2707
2708                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2709                 if (unlikely(!p))
2710                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2711
2712                 return p;
2713         }
2714
2715 again:
2716         for_each_class(class) {
2717                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2718                 if (p) {
2719                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2720                                 goto again;
2721                         return p;
2722                 }
2723         }
2724
2725         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2726 }
2727
2728 /*
2729  * __schedule() is the main scheduler function.
2730  *
2731  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2732  *
2733  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2734  *
2735  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2736  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2737  *
2738  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2739  *      interrupt handler scheduler_tick().
2740  *
2741  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2742  *      task to the run-queue and that's it.
2743  *
2744  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2745  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2746  *      called on the nearest possible occasion:
2747  *
2748  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2749  *
2750  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2751  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2752  *           spin_unlock()!)
2753  *
2754  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2755  *           preemptible context
2756  *
2757  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2758  *         then at the next:
2759  *
2760  *          - cond_resched() call
2761  *          - explicit schedule() call
2762  *          - return from syscall or exception to user-space
2763  *          - return from interrupt-handler to user-space
2764  */
2765 static void __sched __schedule(void)
2766 {
2767         struct task_struct *prev, *next;
2768         unsigned long *switch_count;
2769         struct rq *rq;
2770         int cpu;
2771
2772 need_resched:
2773         preempt_disable();
2774         cpu = smp_processor_id();
2775         rq = cpu_rq(cpu);
2776         rcu_note_context_switch(cpu);
2777         prev = rq->curr;
2778
2779         schedule_debug(prev);
2780
2781         if (sched_feat(HRTICK))
2782                 hrtick_clear(rq);
2783
2784         /*
2785          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2786          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2787          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2788          */
2789         smp_mb__before_spinlock();
2790         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2791
2792         switch_count = &prev->nivcsw;
2793         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2794                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2795                         prev->state = TASK_RUNNING;
2796                 } else {
2797                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2798                         prev->on_rq = 0;
2799
2800                         /*
2801                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2802                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2803                          * concurrency.
2804                          */
2805                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2806                                 struct task_struct *to_wakeup;
2807
2808                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2809                                 if (to_wakeup)
2810                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2811                         }
2812                 }
2813                 switch_count = &prev->nvcsw;
2814         }
2815
2816         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2817                 update_rq_clock(rq);
2818
2819         next = pick_next_task(rq, prev);
2820         clear_tsk_need_resched(prev);
2821         clear_preempt_need_resched();
2822         rq->skip_clock_update = 0;
2823
2824         if (likely(prev != next)) {
2825                 rq->nr_switches++;
2826                 rq->curr = next;
2827                 ++*switch_count;
2828
2829                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2830                 /*
2831                  * The context switch have flipped the stack from under us
2832                  * and restored the local variables which were saved when
2833                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2834                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2835                  */
2836                 cpu = smp_processor_id();
2837                 rq = cpu_rq(cpu);
2838         } else
2839                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2840
2841         post_schedule(rq);
2842
2843         sched_preempt_enable_no_resched();
2844         if (need_resched())
2845                 goto need_resched;
2846 }
2847
2848 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2849 {
2850         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2851                 return;
2852         /*
2853          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2854          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2855          */
2856         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2857                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2858 }
2859
2860 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2861 {
2862         struct task_struct *tsk = current;
2863
2864         sched_submit_work(tsk);
2865         __schedule();
2866 }
2867 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2868
2869 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2870 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2871 {
2872         /*
2873          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2874          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2875          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2876          * we find a better solution.
2877          */
2878         user_exit();
2879         schedule();
2880         user_enter();
2881 }
2882 #endif
2883
2884 /**
2885  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2886  *
2887  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2888  */
2889 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2890 {
2891         sched_preempt_enable_no_resched();
2892         schedule();
2893         preempt_disable();
2894 }
2895
2896 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2897 /*
2898  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2899  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2900  * occur there and call schedule directly.
2901  */
2902 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2903 {
2904         /*
2905          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2906          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2907          */
2908         if (likely(!preemptible()))
2909                 return;
2910
2911         do {
2912                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2913                 __schedule();
2914                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2915
2916                 /*
2917                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2918                  * between schedule and now.
2919                  */
2920                 barrier();
2921         } while (need_resched());
2922 }
2923 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
2924 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2925 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2926
2927 /*
2928  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2929  * off of irq context.
2930  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2931  * protect us against recursive calling from irq.
2932  */
2933 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2934 {
2935         enum ctx_state prev_state;
2936
2937         /* Catch callers which need to be fixed */
2938         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2939
2940         prev_state = exception_enter();
2941
2942         do {
2943                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2944                 local_irq_enable();
2945                 __schedule();
2946                 local_irq_disable();
2947                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2948
2949                 /*
2950                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2951                  * between schedule and now.
2952                  */
2953                 barrier();
2954         } while (need_resched());
2955
2956         exception_exit(prev_state);
2957 }
2958
2959 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2960                           void *key)
2961 {
2962         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2963 }
2964 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2965
2966 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2967
2968 /*
2969  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2970  * @p: task
2971  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2972  *
2973  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2974  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2975  *
2976  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2977  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2978  */
2979 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2980 {
2981         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2982         struct rq *rq;
2983         const struct sched_class *prev_class;
2984
2985         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2986
2987         rq = __task_rq_lock(p);
2988
2989         /*
2990          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2991          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2992          *
2993          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2994          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2995          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2996          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2997          * with interrupts disabled and will complete the lock
2998          * protected section without being interrupted. So there is no
2999          * real need to boost.
3000          */
3001         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3002                 WARN_ON(p != rq->curr);
3003                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3004                 goto out_unlock;
3005         }
3006
3007         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3008         oldprio = p->prio;
3009         prev_class = p->sched_class;
3010         on_rq = p->on_rq;
3011         running = task_current(rq, p);
3012         if (on_rq)
3013                 dequeue_task(rq, p, 0);
3014         if (running)
3015                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3016
3017         /*
3018          * Boosting condition are:
3019          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3020          *      --> -dl task blocks on mutex A
3021          *
3022          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3023          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3024          *          running task
3025          */
3026         if (dl_prio(prio)) {
3027                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3028                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3029                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3030                         p->dl.dl_boosted = 1;
3031                         p->dl.dl_throttled = 0;
3032                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3033                 } else
3034                         p->dl.dl_boosted = 0;
3035                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3036         } else if (rt_prio(prio)) {
3037                 if (dl_prio(oldprio))
3038                         p->dl.dl_boosted = 0;
3039                 if (oldprio < prio)
3040                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3041                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3042         } else {
3043                 if (dl_prio(oldprio))
3044                         p->dl.dl_boosted = 0;
3045                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3046         }
3047
3048         p->prio = prio;
3049
3050         if (running)
3051                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3052         if (on_rq)
3053                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3054
3055         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3056 out_unlock:
3057         __task_rq_unlock(rq);
3058 }
3059 #endif
3060
3061 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3062 {
3063         int old_prio, delta, on_rq;
3064         unsigned long flags;
3065         struct rq *rq;
3066
3067         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3068                 return;
3069         /*
3070          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3071          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3072          */
3073         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3074         /*
3075          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3076          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3077          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3078          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3079          */
3080         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3081                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3082                 goto out_unlock;
3083         }
3084         on_rq = p->on_rq;
3085         if (on_rq)
3086                 dequeue_task(rq, p, 0);
3087
3088         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3089         set_load_weight(p);
3090         old_prio = p->prio;
3091         p->prio = effective_prio(p);
3092         delta = p->prio - old_prio;
3093
3094         if (on_rq) {
3095                 enqueue_task(rq, p, 0);
3096                 /*
3097                  * If the task increased its priority or is running and
3098                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3099                  */
3100                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3101                         resched_curr(rq);
3102         }
3103 out_unlock:
3104         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3105 }
3106 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3107
3108 /*
3109  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3110  * @p: task
3111  * @nice: nice value
3112  */
3113 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3114 {
3115         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3116         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3117
3118         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3119                 capable(CAP_SYS_NICE));
3120 }
3121
3122 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3123
3124 /*
3125  * sys_nice - change the priority of the current process.
3126  * @increment: priority increment
3127  *
3128  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3129  * does similar things.
3130  */
3131 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3132 {
3133         long nice, retval;
3134
3135         /*
3136          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3137          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3138          * and we have a single winner.
3139          */
3140         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3141         nice = task_nice(current) + increment;
3142
3143         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3144         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3145                 return -EPERM;
3146
3147         retval = security_task_setnice(current, nice);
3148         if (retval)
3149                 return retval;
3150
3151         set_user_nice(current, nice);
3152         return 0;
3153 }
3154
3155 #endif
3156
3157 /**
3158  * task_prio - return the priority value of a given task.
3159  * @p: the task in question.
3160  *
3161  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3162  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3163  * around 0, value goes from -16 to +15.
3164  */
3165 int task_prio(const struct task_struct *p)
3166 {
3167         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3168 }
3169
3170 /**
3171  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3172  * @cpu: the processor in question.
3173  *
3174  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3175  */
3176 int idle_cpu(int cpu)
3177 {
3178         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3179
3180         if (rq->curr != rq->idle)
3181                 return 0;
3182
3183         if (rq->nr_running)
3184                 return 0;
3185
3186 #ifdef CONFIG_SMP
3187         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3188                 return 0;
3189 #endif
3190
3191         return 1;
3192 }
3193
3194 /**
3195  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3196  * @cpu: the processor in question.
3197  *
3198  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3199  */
3200 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3201 {
3202         return cpu_rq(cpu)->idle;
3203 }
3204
3205 /**
3206  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3207  * @pid: the pid in question.
3208  *
3209  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3210  */
3211 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3212 {
3213         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3214 }
3215
3216 /*
3217  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3218  * SCHED_DEADLINE task.
3219  *
3220  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3221  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3222  * for the first time with its new policy.
3223  */
3224 static void
3225 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3226 {
3227         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3228
3229         init_dl_task_timer(dl_se);
3230         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3231         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3232         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3233         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3234         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3235         dl_se->dl_throttled = 0;
3236         dl_se->dl_new = 1;
3237         dl_se->dl_yielded = 0;
3238 }
3239
3240 /*
3241  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3242  * it calls know not to change it.
3243  */
3244 #define SETPARAM_POLICY -1
3245
3246 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3247                 const struct sched_attr *attr)
3248 {
3249         int policy = attr->sched_policy;
3250
3251         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3252                 policy = p->policy;
3253
3254         p->policy = policy;
3255
3256         if (dl_policy(policy))
3257                 __setparam_dl(p, attr);
3258         else if (fair_policy(policy))
3259                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3260
3261         /*
3262          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3263          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3264          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3265          */
3266         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3267         p->normal_prio = normal_prio(p);
3268         set_load_weight(p);
3269 }
3270
3271 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3272 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3273                            const struct sched_attr *attr)
3274 {
3275         __setscheduler_params(p, attr);
3276
3277         /*
3278          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3279          * task. It is safe to use the normal prio.
3280          */
3281         p->prio = normal_prio(p);
3282
3283         if (dl_prio(p->prio))
3284                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3285         else if (rt_prio(p->prio))
3286                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3287         else
3288                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3289 }
3290
3291 static void
3292 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3293 {
3294         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3295
3296         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3297         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3298         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3299         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3300         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3301 }
3302
3303 /*
3304  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3305  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3306  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3307  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3308  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3309  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3310  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3311  * sched_period, as the latter can be zero).
3312  */
3313 static bool
3314 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3315 {
3316         /* deadline != 0 */
3317         if (attr->sched_deadline == 0)
3318                 return false;
3319
3320         /*
3321          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3322          * that big.
3323          */
3324         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3325                 return false;
3326
3327         /*
3328          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3329          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3330          */
3331         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3332             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3333                 return false;
3334
3335         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3336         if ((attr->sched_period != 0 &&
3337              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3338             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3339                 return false;
3340
3341         return true;
3342 }
3343
3344 /*
3345  * check the target process has a UID that matches the current process's
3346  */
3347 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3348 {
3349         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3350         bool match;
3351
3352         rcu_read_lock();
3353         pcred = __task_cred(p);
3354         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3355                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3356         rcu_read_unlock();
3357         return match;
3358 }
3359
3360 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3361                                 const struct sched_attr *attr,
3362                                 bool user)
3363 {
3364         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3365                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3366         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3367         int policy = attr->sched_policy;
3368         unsigned long flags;
3369         const struct sched_class *prev_class;
3370         struct rq *rq;
3371         int reset_on_fork;
3372
3373         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3374         BUG_ON(in_interrupt());
3375 recheck:
3376         /* double check policy once rq lock held */
3377         if (policy < 0) {
3378                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3379                 policy = oldpolicy = p->policy;
3380         } else {
3381                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3382
3383                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3384                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3385                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3386                                 policy != SCHED_IDLE)
3387                         return -EINVAL;
3388         }
3389
3390         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3391                 return -EINVAL;
3392
3393         /*
3394          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3395          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3396          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3397          */
3398         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3399             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3400                 return -EINVAL;
3401         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3402             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3403                 return -EINVAL;
3404
3405         /*
3406          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3407          */
3408         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3409                 if (fair_policy(policy)) {
3410                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3411                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3412                                 return -EPERM;
3413                 }
3414
3415                 if (rt_policy(policy)) {
3416                         unsigned long rlim_rtprio =
3417                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3418
3419                         /* can't set/change the rt policy */
3420                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3421                                 return -EPERM;
3422
3423                         /* can't increase priority */
3424                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3425                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3426                                 return -EPERM;
3427                 }
3428
3429                  /*
3430                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3431                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3432                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3433                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3434                   */
3435                 if (dl_policy(policy))
3436                         return -EPERM;
3437
3438                 /*
3439                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3440                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3441                  */
3442                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3443                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3444                                 return -EPERM;
3445                 }
3446
3447                 /* can't change other user's priorities */
3448                 if (!check_same_owner(p))
3449                         return -EPERM;
3450
3451                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3452                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3453                         return -EPERM;
3454         }
3455
3456         if (user) {
3457                 retval = security_task_setscheduler(p);
3458                 if (retval)
3459                         return retval;
3460         }
3461
3462         /*
3463          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3464          * changing the priority of the task:
3465          *
3466          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3467          * runqueue lock must be held.
3468          */
3469         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3470
3471         /*
3472          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3473          */
3474         if (p == rq->stop) {
3475                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3476                 return -EINVAL;
3477         }
3478
3479         /*
3480          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3481          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3482          */
3483         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3484                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3485                         goto change;
3486                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3487                         goto change;
3488                 if (dl_policy(policy))
3489                         goto change;
3490
3491                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3492                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3493                 return 0;
3494         }
3495 change:
3496
3497         if (user) {
3498 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3499                 /*
3500                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3501                  * assigned.
3502                  */
3503                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3504                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3505                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3506                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3507                         return -EPERM;
3508                 }
3509 #endif
3510 #ifdef CONFIG_SMP
3511                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3512                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3513
3514                         /*
3515                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3516                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3517                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3518                          */
3519                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3520                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3521                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3522                                 return -EPERM;
3523                         }
3524                 }
3525 #endif
3526         }
3527
3528         /* recheck policy now with rq lock held */
3529         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3530                 policy = oldpolicy = -1;
3531                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3532                 goto recheck;
3533         }
3534
3535         /*
3536          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3537          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3538          * is available.
3539          */
3540         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3541                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3542                 return -EBUSY;
3543         }
3544
3545         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3546         oldprio = p->prio;
3547
3548         /*
3549          * Special case for priority boosted tasks.
3550          *
3551          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3552          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3553          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3554          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3555          * itself.
3556          */
3557         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3558                 __setscheduler_params(p, attr);
3559                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3560                 return 0;
3561         }
3562
3563         on_rq = p->on_rq;
3564         running = task_current(rq, p);
3565         if (on_rq)
3566                 dequeue_task(rq, p, 0);
3567         if (running)
3568                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3569
3570         prev_class = p->sched_class;
3571         __setscheduler(rq, p, attr);
3572
3573         if (running)
3574                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3575         if (on_rq) {
3576                 /*
3577                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3578                  * increased (user space view).
3579                  */
3580                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3581         }
3582
3583         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3584         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3585
3586         rt_mutex_adjust_pi(p);
3587
3588         return 0;
3589 }
3590
3591 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3592                                const struct sched_param *param, bool check)
3593 {
3594         struct sched_attr attr = {
3595                 .sched_policy   = policy,
3596                 .sched_priority = param->sched_priority,
3597                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3598         };
3599
3600         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3601         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3602                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3603                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3604                 attr.sched_policy = policy;
3605         }
3606
3607         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3608 }
3609 /**
3610  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3611  * @p: the task in question.
3612  * @policy: new policy.
3613  * @param: structure containing the new RT priority.
3614  *
3615  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3616  *
3617  * NOTE that the task may be already dead.
3618  */
3619 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3620                        const struct sched_param *param)
3621 {
3622         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3623 }
3624 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3625
3626 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3627 {
3628         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3629 }
3630 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3631
3632 /**
3633  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3634  * @p: the task in question.
3635  * @policy: new policy.
3636  * @param: structure containing the new RT priority.
3637  *
3638  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3639  * current context has permission.  For example, this is needed in
3640  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3641  * but our caller might not have that capability.
3642  *
3643  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3644  */
3645 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3646                                const struct sched_param *param)
3647 {
3648         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3649 }
3650
3651 static int
3652 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3653 {
3654         struct sched_param lparam;
3655         struct task_struct *p;
3656         int retval;
3657
3658         if (!param || pid < 0)
3659                 return -EINVAL;
3660         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3661                 return -EFAULT;
3662
3663         rcu_read_lock();
3664         retval = -ESRCH;
3665         p = find_process_by_pid(pid);
3666         if (p != NULL)
3667                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3668         rcu_read_unlock();
3669
3670         return retval;
3671 }
3672
3673 /*
3674  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3675  */
3676 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3677                            struct sched_attr *attr)
3678 {
3679         u32 size;
3680         int ret;
3681
3682         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3683                 return -EFAULT;
3684
3685         /*
3686          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3687          */
3688         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3689
3690         ret = get_user(size, &uattr->size);
3691         if (ret)
3692                 return ret;
3693
3694         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3695                 goto err_size;
3696
3697         if (!size)              /* abi compat */
3698                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3699
3700         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3701                 goto err_size;
3702
3703         /*
3704          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3705          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3706          * user-space does not rely on any kernel feature
3707          * extensions we dont know about yet.
3708          */
3709         if (size > sizeof(*attr)) {
3710                 unsigned char __user *addr;
3711                 unsigned char __user *end;
3712                 unsigned char val;
3713
3714                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3715                 end  = (void __user *)uattr + size;
3716
3717                 for (; addr < end; addr++) {
3718                         ret = get_user(val, addr);
3719                         if (ret)
3720                                 return ret;
3721                         if (val)
3722                                 goto err_size;
3723                 }
3724                 size = sizeof(*attr);
3725         }
3726
3727         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3728         if (ret)
3729                 return -EFAULT;
3730
3731         /*
3732          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3733          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3734          */
3735         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3736
3737         return 0;
3738
3739 err_size:
3740         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3741         return -E2BIG;
3742 }
3743
3744 /**
3745  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3746  * @pid: the pid in question.
3747  * @policy: new policy.
3748  * @param: structure containing the new RT priority.
3749  *
3750  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3751  */
3752 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3753                 struct sched_param __user *, param)
3754 {
3755         /* negative values for policy are not valid */
3756         if (policy < 0)
3757                 return -EINVAL;
3758
3759         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3760 }
3761
3762 /**
3763  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3764  * @pid: the pid in question.
3765  * @param: structure containing the new RT priority.
3766  *
3767  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3768  */
3769 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3770 {
3771         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
3772 }
3773
3774 /**
3775  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3776  * @pid: the pid in question.
3777  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3778  * @flags: for future extension.
3779  */
3780 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3781                                unsigned int, flags)
3782 {
3783         struct sched_attr attr;
3784         struct task_struct *p;
3785         int retval;
3786
3787         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3788                 return -EINVAL;
3789
3790         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3791         if (retval)
3792                 return retval;
3793
3794         if ((int)attr.sched_policy < 0)
3795                 return -EINVAL;
3796
3797         rcu_read_lock();
3798         retval = -ESRCH;
3799         p = find_process_by_pid(pid);
3800         if (p != NULL)
3801                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3802         rcu_read_unlock();
3803
3804         return retval;
3805 }
3806
3807 /**
3808  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3809  * @pid: the pid in question.
3810  *
3811  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3812  * code.
3813  */
3814 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3815 {
3816         struct task_struct *p;
3817         int retval;
3818
3819         if (pid < 0)
3820                 return -EINVAL;
3821
3822         retval = -ESRCH;
3823         rcu_read_lock();
3824         p = find_process_by_pid(pid);
3825         if (p) {
3826                 retval = security_task_getscheduler(p);
3827                 if (!retval)
3828                         retval = p->policy
3829                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3830         }
3831         rcu_read_unlock();
3832         return retval;
3833 }
3834
3835 /**
3836  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3837  * @pid: the pid in question.
3838  * @param: structure containing the RT priority.
3839  *
3840  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3841  * code.
3842  */
3843 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3844 {
3845         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3846         struct task_struct *p;
3847         int retval;
3848
3849         if (!param || pid < 0)
3850                 return -EINVAL;
3851
3852         rcu_read_lock();
3853         p = find_process_by_pid(pid);
3854         retval = -ESRCH;
3855         if (!p)
3856                 goto out_unlock;
3857
3858         retval = security_task_getscheduler(p);
3859         if (retval)
3860                 goto out_unlock;
3861
3862         if (task_has_rt_policy(p))
3863                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3864         rcu_read_unlock();
3865
3866         /*
3867          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3868          */
3869         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3870
3871         return retval;
3872
3873 out_unlock:
3874         rcu_read_unlock();
3875         return retval;
3876 }
3877
3878 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3879                            struct sched_attr *attr,
3880                            unsigned int usize)
3881 {
3882         int ret;
3883
3884         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3885                 return -EFAULT;
3886
3887         /*
3888          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3889          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3890          * user-space does not get uncomplete information.
3891          */
3892         if (usize < sizeof(*attr)) {
3893                 unsigned char *addr;
3894                 unsigned char *end;
3895
3896                 addr = (void *)attr + usize;
3897                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3898
3899                 for (; addr < end; addr++) {
3900                         if (*addr)
3901                                 return -EFBIG;
3902                 }
3903
3904                 attr->size = usize;
3905         }
3906
3907         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3908         if (ret)
3909                 return -EFAULT;
3910
3911         return 0;
3912 }
3913
3914 /**
3915  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3916  * @pid: the pid in question.
3917  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3918  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3919  * @flags: for future extension.
3920  */
3921 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3922                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3923 {
3924         struct sched_attr attr = {
3925                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3926         };
3927         struct task_struct *p;
3928         int retval;
3929
3930         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3931             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3932                 return -EINVAL;
3933
3934         rcu_read_lock();
3935         p = find_process_by_pid(pid);
3936         retval = -ESRCH;
3937         if (!p)
3938                 goto out_unlock;
3939
3940         retval = security_task_getscheduler(p);
3941         if (retval)
3942                 goto out_unlock;
3943
3944         attr.sched_policy = p->policy;
3945         if (p->sched_reset_on_fork)
3946                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3947         if (task_has_dl_policy(p))
3948                 __getparam_dl(p, &attr);
3949         else if (task_has_rt_policy(p))
3950                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3951         else
3952                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3953
3954         rcu_read_unlock();
3955
3956         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3957         return retval;
3958
3959 out_unlock:
3960         rcu_read_unlock();
3961         return retval;
3962 }
3963
3964 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3965 {
3966         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3967         struct task_struct *p;
3968         int retval;
3969
3970         rcu_read_lock();
3971
3972         p = find_process_by_pid(pid);
3973         if (!p) {
3974                 rcu_read_unlock();
3975                 return -ESRCH;
3976         }
3977
3978         /* Prevent p going away */
3979         get_task_struct(p);
3980         rcu_read_unlock();
3981
3982         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3983                 retval = -EINVAL;
3984                 goto out_put_task;
3985         }
3986         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3987                 retval = -ENOMEM;
3988                 goto out_put_task;
3989         }
3990         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3991                 retval = -ENOMEM;
3992                 goto out_free_cpus_allowed;
3993         }
3994         retval = -EPERM;
3995         if (!check_same_owner(p)) {
3996                 rcu_read_lock();
3997                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3998                         rcu_read_unlock();
3999                         goto out_unlock;
4000                 }
4001                 rcu_read_unlock();
4002         }
4003
4004         retval = security_task_setscheduler(p);
4005         if (retval)
4006                 goto out_unlock;
4007
4008
4009         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4010         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4011
4012         /*
4013          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4014          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4015          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4016          * root_domain.
4017          */
4018 #ifdef CONFIG_SMP
4019         if (task_has_dl_policy(p)) {
4020                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
4021
4022                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
4023                         retval = -EBUSY;
4024                         goto out_unlock;
4025                 }
4026         }
4027 #endif
4028 again:
4029         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4030
4031         if (!retval) {
4032                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4033                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4034                         /*
4035                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4036                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4037                          * cpuset's cpus_allowed
4038                          */
4039                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4040                         goto again;
4041                 }
4042         }
4043 out_unlock:
4044         free_cpumask_var(new_mask);
4045 out_free_cpus_allowed:
4046         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4047 out_put_task:
4048         put_task_struct(p);
4049         return retval;
4050 }
4051
4052 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4053                              struct cpumask *new_mask)
4054 {
4055         if (len < cpumask_size())
4056                 cpumask_clear(new_mask);
4057         else if (len > cpumask_size())
4058                 len = cpumask_size();
4059
4060         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4061 }
4062
4063 /**
4064  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4065  * @pid: pid of the process
4066  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4067  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4068  *
4069  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4070  */
4071 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4072                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4073 {
4074         cpumask_var_t new_mask;
4075         int retval;
4076
4077         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4078                 return -ENOMEM;
4079
4080         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4081         if (retval == 0)
4082                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4083         free_cpumask_var(new_mask);
4084         return retval;
4085 }
4086
4087 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4088 {
4089         struct task_struct *p;
4090         unsigned long flags;
4091         int retval;
4092
4093         rcu_read_lock();
4094
4095         retval = -ESRCH;
4096         p = find_process_by_pid(pid);
4097         if (!p)
4098                 goto out_unlock;
4099
4100         retval = security_task_getscheduler(p);
4101         if (retval)
4102                 goto out_unlock;
4103
4104         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4105         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4106         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4107
4108 out_unlock:
4109         rcu_read_unlock();
4110
4111         return retval;
4112 }
4113
4114 /**
4115  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4116  * @pid: pid of the process
4117  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4118  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4119  *
4120  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4121  */
4122 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4123                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4124 {
4125         int ret;
4126         cpumask_var_t mask;
4127
4128         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4129                 return -EINVAL;
4130         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4131                 return -EINVAL;
4132
4133         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4134                 return -ENOMEM;
4135
4136         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4137         if (ret == 0) {
4138                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4139
4140                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4141                         ret = -EFAULT;
4142                 else
4143                         ret = retlen;
4144         }
4145         free_cpumask_var(mask);
4146
4147         return ret;
4148 }
4149
4150 /**
4151  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4152  *
4153  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4154  * other threads running on this CPU then this function will return.
4155  *
4156  * Return: 0.
4157  */
4158 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4159 {
4160         struct rq *rq = this_rq_lock();
4161
4162         schedstat_inc(rq, yld_count);
4163         current->sched_class->yield_task(rq);
4164
4165         /*
4166          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4167          * no need to preempt or enable interrupts:
4168          */
4169         __release(rq->lock);
4170         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4171         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4172         sched_preempt_enable_no_resched();
4173
4174         schedule();
4175
4176         return 0;
4177 }
4178
4179 static void __cond_resched(void)
4180 {
4181         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4182         __schedule();
4183         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4184 }
4185
4186 int __sched _cond_resched(void)
4187 {
4188         if (should_resched()) {
4189                 __cond_resched();
4190                 return 1;
4191         }
4192         return 0;
4193 }
4194 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4195
4196 /*
4197  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4198  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4199  *
4200  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4201  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4202  * spin_unlock(), once by hand).
4203  */
4204 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4205 {
4206         int resched = should_resched();
4207         int ret = 0;
4208
4209         lockdep_assert_held(lock);
4210
4211         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4212                 spin_unlock(lock);
4213                 if (resched)
4214                         __cond_resched();
4215                 else
4216                         cpu_relax();
4217                 ret = 1;
4218                 spin_lock(lock);
4219         }
4220         return ret;
4221 }
4222 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4223
4224 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4225 {
4226         BUG_ON(!in_softirq());
4227
4228         if (should_resched()) {
4229                 local_bh_enable();
4230                 __cond_resched();
4231                 local_bh_disable();
4232                 return 1;
4233         }
4234         return 0;
4235 }
4236 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4237
4238 /**
4239  * yield - yield the current processor to other threads.
4240  *
4241  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4242  *
4243  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4244  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4245  * it, its already broken.
4246  *
4247  * Typical broken usage is:
4248  *
4249  * while (!event)
4250  *      yield();
4251  *
4252  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4253  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4254  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4255  *
4256  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4257  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4258  * If you still want to use yield(), do not!
4259  */
4260 void __sched yield(void)
4261 {
4262         set_current_state(TASK_RUNNING);
4263         sys_sched_yield();
4264 }
4265 EXPORT_SYMBOL(yield);
4266
4267 /**
4268  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4269  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4270  * processor it's on.
4271  * @p: target task
4272  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4273  *
4274  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4275  * can't go away on us before we can do any checks.
4276  *
4277  * Return:
4278  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4279  *      false (0) if we failed to boost the target.
4280  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4281  */
4282 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4283 {
4284         struct task_struct *curr = current;
4285         struct rq *rq, *p_rq;
4286         unsigned long flags;
4287         int yielded = 0;
4288
4289         local_irq_save(flags);
4290         rq = this_rq();
4291
4292 again:
4293         p_rq = task_rq(p);
4294         /*
4295          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4296          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4297          */
4298         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4299                 yielded = -ESRCH;
4300                 goto out_irq;
4301         }
4302
4303         double_rq_lock(rq, p_rq);
4304         if (task_rq(p) != p_rq) {
4305                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4306                 goto again;
4307         }
4308
4309         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4310                 goto out_unlock;
4311
4312         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4313                 goto out_unlock;
4314
4315         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4316                 goto out_unlock;
4317
4318         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4319         if (yielded) {
4320                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4321                 /*
4322                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4323                  * fairness.
4324                  */
4325                 if (preempt && rq != p_rq)
4326                         resched_curr(p_rq);
4327         }
4328
4329 out_unlock:
4330         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4331 out_irq:
4332         local_irq_restore(flags);
4333
4334         if (yielded > 0)
4335                 schedule();
4336
4337         return yielded;
4338 }
4339 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4340
4341 /*
4342  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4343  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4344  */
4345 void __sched io_schedule(void)
4346 {
4347         struct rq *rq = raw_rq();
4348
4349         delayacct_blkio_start();
4350         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4351         blk_flush_plug(current);
4352         current->in_iowait = 1;
4353         schedule();
4354         current->in_iowait = 0;
4355         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4356         delayacct_blkio_end();
4357 }
4358 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4359
4360 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4361 {
4362         struct rq *rq = raw_rq();
4363         long ret;
4364
4365         delayacct_blkio_start();
4366         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4367         blk_flush_plug(current);
4368         current->in_iowait = 1;
4369         ret = schedule_timeout(timeout);
4370         current->in_iowait = 0;
4371         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4372         delayacct_blkio_end();
4373         return ret;
4374 }
4375
4376 /**
4377  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4378  * @policy: scheduling class.
4379  *
4380  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4381  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4382  * On failure, a negative error code is returned.
4383  */
4384 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4385 {
4386         int ret = -EINVAL;
4387
4388         switch (policy) {
4389         case SCHED_FIFO:
4390         case SCHED_RR:
4391                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4392                 break;
4393         case SCHED_DEADLINE:
4394         case SCHED_NORMAL:
4395         case SCHED_BATCH:
4396         case SCHED_IDLE:
4397                 ret = 0;
4398                 break;
4399         }
4400         return ret;
4401 }
4402
4403 /**
4404  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4405  * @policy: scheduling class.
4406  *
4407  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4408  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4409  * On failure, a negative error code is returned.
4410  */
4411 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4412 {
4413         int ret = -EINVAL;
4414
4415         switch (policy) {
4416         case SCHED_FIFO:
4417         case SCHED_RR:
4418                 ret = 1;
4419                 break;
4420         case SCHED_DEADLINE:
4421         case SCHED_NORMAL:
4422         case SCHED_BATCH:
4423         case SCHED_IDLE:
4424                 ret = 0;
4425         }
4426         return ret;
4427 }
4428
4429 /**
4430  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4431  * @pid: pid of the process.
4432  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4433  *
4434  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4435  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4436  *
4437  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4438  * an error code.
4439  */
4440 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4441                 struct timespec __user *, interval)
4442 {
4443         struct task_struct *p;
4444         unsigned int time_slice;
4445         unsigned long flags;
4446         struct rq *rq;
4447         int retval;
4448         struct timespec t;
4449
4450         if (pid < 0)
4451                 return -EINVAL;
4452
4453         retval = -ESRCH;
4454         rcu_read_lock();
4455         p = find_process_by_pid(pid);
4456         if (!p)
4457                 goto out_unlock;
4458
4459         retval = security_task_getscheduler(p);
4460         if (retval)
4461                 goto out_unlock;
4462
4463         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4464         time_slice = 0;
4465         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4466                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4467         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4468
4469         rcu_read_unlock();
4470         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4471         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4472         return retval;
4473
4474 out_unlock:
4475         rcu_read_unlock();
4476         return retval;
4477 }
4478
4479 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4480
4481 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4482 {
4483         unsigned long free = 0;
4484         int ppid;
4485         unsigned state;
4486
4487         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4488         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4489                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4490 #if BITS_PER_LONG == 32
4491         if (state == TASK_RUNNING)
4492                 printk(KERN_CONT " running  ");
4493         else
4494                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4495 #else
4496         if (state == TASK_RUNNING)
4497                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4498         else
4499                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4500 #endif
4501 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4502         free = stack_not_used(p);
4503 #endif
4504         rcu_read_lock();
4505         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4506         rcu_read_unlock();
4507         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4508                 task_pid_nr(p), ppid,
4509                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4510
4511         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4512         show_stack(p, NULL);
4513 }
4514
4515 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4516 {
4517         struct task_struct *g, *p;
4518
4519 #if BITS_PER_LONG == 32
4520         printk(KERN_INFO
4521                 "  task                PC stack   pid father\n");
4522 #else
4523         printk(KERN_INFO
4524                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4525 #endif
4526         rcu_read_lock();
4527         do_each_thread(g, p) {
4528                 /*
4529                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4530                  * console might take a lot of time:
4531                  */
4532                 touch_nmi_watchdog();
4533                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4534                         sched_show_task(p);
4535         } while_each_thread(g, p);
4536
4537         touch_all_softlockup_watchdogs();
4538
4539 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4540         sysrq_sched_debug_show();
4541 #endif
4542         rcu_read_unlock();
4543         /*
4544          * Only show locks if all tasks are dumped:
4545          */
4546         if (!state_filter)
4547                 debug_show_all_locks();
4548 }
4549
4550 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4551 {
4552         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4553 }
4554
4555 /**
4556  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4557  * @idle: task in question
4558  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4559  *
4560  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4561  * flag, to make booting more robust.
4562  */
4563 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4564 {
4565         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4566         unsigned long flags;
4567
4568         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4569
4570         __sched_fork(0, idle);
4571         idle->state = TASK_RUNNING;
4572         idle->se.exec_start = sched_clock();
4573
4574         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4575         /*
4576          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4577          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4578          * lockdep check in task_group() will fail.
4579          *
4580          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4581          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4582          *
4583          * Silence PROVE_RCU
4584          */
4585         rcu_read_lock();
4586         __set_task_cpu(idle, cpu);
4587         rcu_read_unlock();
4588
4589         rq->curr = rq->idle = idle;
4590         idle->on_rq = 1;
4591 #if defined(CONFIG_SMP)
4592         idle->on_cpu = 1;
4593 #endif
4594         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4595
4596         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4597         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4598
4599         /*
4600          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4601          */
4602         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4603         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4604         vtime_init_idle(idle, cpu);
4605 #if defined(CONFIG_SMP)
4606         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4607 #endif
4608 }
4609
4610 #ifdef CONFIG_SMP
4611 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4612 {
4613         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4614                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4615
4616         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4617         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4618 }
4619
4620 /*
4621  * This is how migration works:
4622  *
4623  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4624  *    stop_one_cpu().
4625  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4626  *    off the CPU)
4627  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4628  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4629  *    it and puts it into the right queue.
4630  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4631  *    is done.
4632  */
4633
4634 /*
4635  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4636  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4637  * is removed from the allowed bitmask.
4638  *
4639  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4640  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4641  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4642  */
4643 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4644 {
4645         unsigned long flags;
4646         struct rq *rq;
4647         unsigned int dest_cpu;
4648         int ret = 0;
4649
4650         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4651
4652         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4653                 goto out;
4654
4655         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4656                 ret = -EINVAL;
4657                 goto out;
4658         }
4659
4660         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4661
4662         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4663         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4664                 goto out;
4665
4666         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4667         if (p->on_rq) {
4668                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4669                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4670                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4671                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4672                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4673                 return 0;
4674         }
4675 out:
4676         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4677
4678         return ret;
4679 }
4680 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4681
4682 /*
4683  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4684  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4685  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4686  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4687  *
4688  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4689  * as the task is no longer on this CPU.
4690  *
4691  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4692  */
4693 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4694 {
4695         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4696         int ret = 0;
4697
4698         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4699                 return ret;
4700
4701         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4702         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4703
4704         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4705         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4706         /* Already moved. */
4707         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4708                 goto done;
4709         /* Affinity changed (again). */
4710         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4711                 goto fail;
4712
4713         /*
4714          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4715          * placed properly.
4716          */
4717         if (p->on_rq) {
4718                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4719                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4720                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4721                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4722         }
4723 done:
4724         ret = 1;
4725 fail:
4726         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4727         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4728         return ret;
4729 }
4730
4731 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4732 /* Migrate current task p to target_cpu */
4733 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4734 {
4735         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4736         int curr_cpu = task_cpu(p);
4737
4738         if (curr_cpu == target_cpu)
4739                 return 0;
4740
4741         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4742                 return -EINVAL;
4743
4744         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4745
4746         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4747         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4748 }
4749
4750 /*
4751  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4752  * tasks on the runqueues
4753  */
4754 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4755 {
4756         struct rq *rq;
4757         unsigned long flags;
4758         bool on_rq, running;
4759
4760         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4761         on_rq = p->on_rq;
4762         running = task_current(rq, p);
4763
4764         if (on_rq)
4765                 dequeue_task(rq, p, 0);
4766         if (running)
4767                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4768
4769         p->numa_preferred_nid = nid;
4770
4771         if (running)
4772                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4773         if (on_rq)
4774                 enqueue_task(rq, p, 0);
4775         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4776 }
4777 #endif
4778
4779 /*
4780  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4781  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4782  * 'pushing' onto another runqueue.
4783  */
4784 static int migration_cpu_stop(void *data)
4785 {
4786         struct migration_arg *arg = data;
4787
4788         /*
4789          * The original target cpu might have gone down and we might
4790          * be on another cpu but it doesn't matter.
4791          */
4792         local_irq_disable();
4793         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4794         local_irq_enable();
4795         return 0;
4796 }
4797
4798 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4799
4800 /*
4801  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4802  * offline.
4803  */
4804 void idle_task_exit(void)
4805 {
4806         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4807
4808         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4809
4810         if (mm != &init_mm) {
4811                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4812                 finish_arch_post_lock_switch();
4813         }
4814         mmdrop(mm);
4815 }
4816
4817 /*
4818  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4819  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4820  * nr_active count is stable.
4821  *
4822  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4823  */
4824 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4825 {
4826         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4827         if (delta)
4828                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4829 }
4830
4831 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4832 {
4833 }
4834
4835 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4836         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4837 };
4838
4839 static struct task_struct fake_task = {
4840         /*
4841          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4842          */
4843         .prio = MAX_PRIO + 1,
4844         .sched_class = &fake_sched_class,
4845 };
4846
4847 /*
4848  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4849  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4850  *
4851  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4852  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4853  * because of lock validation efforts.
4854  */
4855 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4856 {
4857         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4858         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4859         int dest_cpu;
4860
4861         /*
4862          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4863          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4864          *
4865          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4866          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4867          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4868          * done here.
4869          */
4870         rq->stop = NULL;
4871
4872         /*
4873          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4874          * class method both need to have an up-to-date
4875          * value of rq->clock[_task]
4876          */
4877         update_rq_clock(rq);
4878
4879         for ( ; ; ) {
4880                 /*
4881                  * There's this thread running, bail when that's the only
4882                  * remaining thread.
4883                  */
4884                 if (rq->nr_running == 1)
4885                         break;
4886
4887                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4888                 BUG_ON(!next);
4889                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4890
4891                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4892                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4893                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4894
4895                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4896
4897                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4898         }
4899
4900         rq->stop = stop;
4901 }
4902
4903 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4904
4905 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4906
4907 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4908         {
4909                 .procname       = "sched_domain",
4910                 .mode           = 0555,
4911         },
4912         {}
4913 };
4914
4915 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4916         {
4917                 .procname       = "kernel",
4918                 .mode           = 0555,
4919                 .child          = sd_ctl_dir,
4920         },
4921         {}
4922 };
4923
4924 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4925 {
4926         struct ctl_table *entry =
4927                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4928
4929         return entry;
4930 }
4931
4932 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4933 {
4934         struct ctl_table *entry;
4935
4936         /*
4937          * In the intermediate directories, both the child directory and
4938          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4939          * will always be set. In the lowest directory the names are
4940          * static strings and all have proc handlers.
4941          */
4942         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4943                 if (entry->child)
4944                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4945                 if (entry->proc_handler == NULL)
4946                         kfree(entry->procname);
4947         }
4948
4949         kfree(*tablep);
4950         *tablep = NULL;
4951 }
4952
4953 static int min_load_idx = 0;
4954 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4955
4956 static void
4957 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4958                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4959                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4960                 bool load_idx)
4961 {
4962         entry->procname = procname;
4963         entry->data = data;
4964         entry->maxlen = maxlen;
4965         entry->mode = mode;
4966         entry->proc_handler = proc_handler;
4967
4968         if (load_idx) {
4969                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4970                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4971         }
4972 }
4973
4974 static struct ctl_table *
4975 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4976 {
4977         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4978
4979         if (table == NULL)
4980                 return NULL;
4981
4982         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4983                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4984         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4985                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4986         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4987                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4988         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4989                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4990         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4991                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4992         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4993                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4994         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4995                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4996         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4997                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4998         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4999                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5000         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5001                 &sd->cache_nice_tries,
5002                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5003         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5004                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5005         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5006                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5007                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5008         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5009                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5010         /* &table[13] is terminator */
5011
5012         return table;
5013 }
5014
5015 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5016 {
5017         struct ctl_table *entry, *table;
5018         struct sched_domain *sd;
5019         int domain_num = 0, i;
5020         char buf[32];
5021
5022         for_each_domain(cpu, sd)
5023                 domain_num++;
5024         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5025         if (table == NULL)
5026                 return NULL;
5027
5028         i = 0;
5029         for_each_domain(cpu, sd) {
5030                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5031                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5032                 entry->mode = 0555;
5033                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5034                 entry++;
5035                 i++;
5036         }
5037         return table;
5038 }
5039
5040 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5041 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5042 {
5043         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5044         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5045         char buf[32];
5046
5047         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5048         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5049
5050         if (entry == NULL)
5051                 return;
5052
5053         for_each_possible_cpu(i) {
5054                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5055                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5056                 entry->mode = 0555;
5057                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5058                 entry++;
5059         }
5060
5061         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5062         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5063 }
5064
5065 /* may be called multiple times per register */
5066 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5067 {
5068         if (sd_sysctl_header)
5069                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5070         sd_sysctl_header = NULL;
5071         if (sd_ctl_dir[0].child)
5072                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5073 }
5074 #else
5075 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5076 {
5077 }
5078 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5079 {
5080 }
5081 #endif
5082
5083 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5084 {
5085         if (!rq->online) {
5086                 const struct sched_class *class;
5087
5088                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5089                 rq->online = 1;
5090
5091                 for_each_class(class) {
5092                         if (class->rq_online)
5093                                 class->rq_online(rq);
5094                 }
5095         }
5096 }
5097
5098 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5099 {
5100         if (rq->online) {
5101                 const struct sched_class *class;
5102
5103                 for_each_class(class) {
5104                         if (class->rq_offline)
5105                                 class->rq_offline(rq);
5106                 }
5107
5108                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5109                 rq->online = 0;
5110         }
5111 }
5112
5113 /*
5114  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5115  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5116  */
5117 static int
5118 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5119 {
5120         int cpu = (long)hcpu;
5121         unsigned long flags;
5122         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5123
5124         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5125
5126         case CPU_UP_PREPARE:
5127                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5128                 break;
5129
5130         case CPU_ONLINE:
5131                 /* Update our root-domain */
5132                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5133                 if (rq->rd) {
5134                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5135
5136                         set_rq_online(rq);
5137                 }
5138                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5139                 break;
5140
5141 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5142         case CPU_DYING:
5143                 sched_ttwu_pending();
5144                 /* Update our root-domain */
5145                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5146                 if (rq->rd) {
5147                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5148                         set_rq_offline(rq);
5149                 }
5150                 migrate_tasks(cpu);
5151                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5152                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5153                 break;
5154
5155         case CPU_DEAD:
5156                 calc_load_migrate(rq);
5157                 break;
5158 #endif
5159         }
5160
5161         update_max_interval();
5162
5163         return NOTIFY_OK;
5164 }
5165
5166 /*
5167  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5168  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5169  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5170  */
5171 static struct notifier_block migration_notifier = {
5172         .notifier_call = migration_call,
5173         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5174 };
5175
5176 static void __cpuinit set_cpu_rq_start_time(void)
5177 {
5178         int cpu = smp_processor_id();
5179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5180         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5181 }
5182
5183 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5184                                       unsigned long action, void *hcpu)
5185 {
5186         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5187         case CPU_STARTING:
5188                 set_cpu_rq_start_time();
5189                 return NOTIFY_OK;
5190         case CPU_DOWN_FAILED:
5191                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5192                 return NOTIFY_OK;
5193         default:
5194                 return NOTIFY_DONE;
5195         }
5196 }
5197
5198 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5199                                         unsigned long action, void *hcpu)
5200 {
5201         unsigned long flags;
5202         long cpu = (long)hcpu;
5203
5204         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5205         case CPU_DOWN_PREPARE:
5206                 set_cpu_active(cpu, false);
5207
5208                 /* explicitly allow suspend */
5209                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5210                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5211                         bool overflow;
5212                         int cpus;
5213
5214                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5215                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5216                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5217                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5218
5219                         if (overflow)
5220                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5221                 }
5222                 return NOTIFY_OK;
5223         }
5224
5225         return NOTIFY_DONE;
5226 }
5227
5228 static int __init migration_init(void)
5229 {
5230         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5231         int err;
5232
5233         /* Initialize migration for the boot CPU */
5234         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5235         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5236         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5237         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5238
5239         /* Register cpu active notifiers */
5240         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5241         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5242
5243         return 0;
5244 }
5245 early_initcall(migration_init);
5246 #endif
5247
5248 #ifdef CONFIG_SMP
5249
5250 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5251
5252 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5253
5254 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5255
5256 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5257 {
5258         sched_debug_enabled = 1;
5259
5260         return 0;
5261 }
5262 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5263
5264 static inline bool sched_debug(void)
5265 {
5266         return sched_debug_enabled;
5267 }
5268
5269 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5270                                   struct cpumask *groupmask)
5271 {
5272         struct sched_group *group = sd->groups;
5273         char str[256];
5274
5275         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5276         cpumask_clear(groupmask);
5277
5278         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5279
5280         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5281                 printk("does not load-balance\n");
5282                 if (sd->parent)
5283                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5284                                         " has parent");
5285                 return -1;
5286         }
5287
5288         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5289
5290         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5291                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5292                                 "CPU%d\n", cpu);
5293         }
5294         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5295                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5296                                 " CPU%d\n", cpu);
5297         }
5298
5299         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5300         do {
5301                 if (!group) {
5302                         printk("\n");
5303                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5304                         break;
5305                 }
5306
5307                 /*
5308                  * Even though we initialize ->capacity to something semi-sane,
5309                  * we leave capacity_orig unset. This allows us to detect if
5310                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5311                  */
5312                 if (!group->sgc->capacity_orig) {
5313                         printk(KERN_CONT "\n");
5314                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_capacity not set\n");
5315                         break;
5316                 }
5317
5318                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5319                         printk(KERN_CONT "\n");
5320                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5321                         break;
5322                 }
5323
5324                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5325                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5326                         printk(KERN_CONT "\n");
5327                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5328                         break;
5329                 }
5330
5331                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5332
5333                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5334
5335                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5336                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5337                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5338                                 group->sgc->capacity);
5339                 }
5340
5341                 group = group->next;
5342         } while (group != sd->groups);
5343         printk(KERN_CONT "\n");
5344
5345         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5346                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5347
5348         if (sd->parent &&
5349             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5350                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5351                         "of domain->span\n");
5352         return 0;
5353 }
5354
5355 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5356 {
5357         int level = 0;
5358
5359         if (!sched_debug_enabled)
5360                 return;
5361
5362         if (!sd) {
5363                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5364                 return;
5365         }
5366
5367         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5368
5369         for (;;) {
5370                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5371                         break;
5372                 level++;
5373                 sd = sd->parent;
5374                 if (!sd)
5375                         break;
5376         }
5377 }
5378 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5379 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5380 static inline bool sched_debug(void)
5381 {
5382         return false;
5383 }
5384 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5385
5386 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5387 {
5388         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5389                 return 1;
5390
5391         /* Following flags need at least 2 groups */
5392         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5393                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5394                          SD_BALANCE_FORK |
5395                          SD_BALANCE_EXEC |
5396                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5397                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5398                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5399                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5400                         return 0;
5401         }
5402
5403         /* Following flags don't use groups */
5404         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5405                 return 0;
5406
5407         return 1;
5408 }
5409
5410 static int
5411 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5412 {
5413         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5414
5415         if (sd_degenerate(parent))
5416                 return 1;
5417
5418         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5419                 return 0;
5420
5421         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5422         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5423                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5424                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5425                                 SD_BALANCE_FORK |
5426                                 SD_BALANCE_EXEC |
5427                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5428                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5429                                 SD_PREFER_SIBLING |
5430                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5431                 if (nr_node_ids == 1)
5432                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5433         }
5434         if (~cflags & pflags)
5435                 return 0;
5436
5437         return 1;
5438 }
5439
5440 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5441 {
5442         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5443
5444         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5445         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5446         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5447         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5448         free_cpumask_var(rd->online);
5449         free_cpumask_var(rd->span);
5450         kfree(rd);
5451 }
5452
5453 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5454 {
5455         struct root_domain *old_rd = NULL;
5456         unsigned long flags;
5457
5458         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5459
5460         if (rq->rd) {
5461                 old_rd = rq->rd;
5462
5463                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5464                         set_rq_offline(rq);
5465
5466                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5467
5468                 /*
5469                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5470                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5471                  * in this function:
5472                  */
5473                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5474                         old_rd = NULL;
5475         }
5476
5477         atomic_inc(&rd->refcount);
5478         rq->rd = rd;
5479
5480         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5481         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5482                 set_rq_online(rq);
5483
5484         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5485
5486         if (old_rd)
5487                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5488 }
5489
5490 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5491 {
5492         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5493
5494         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5495                 goto out;
5496         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5497                 goto free_span;
5498         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5499                 goto free_online;
5500         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5501                 goto free_dlo_mask;
5502
5503         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5504         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5505                 goto free_dlo_mask;
5506
5507         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5508                 goto free_rto_mask;
5509         return 0;
5510
5511 free_rto_mask:
5512         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5513 free_dlo_mask:
5514         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5515 free_online:
5516         free_cpumask_var(rd->online);
5517 free_span:
5518         free_cpumask_var(rd->span);
5519 out:
5520         return -ENOMEM;
5521 }
5522
5523 /*
5524  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5525  * members (mimicking the global state we have today).
5526  */
5527 struct root_domain def_root_domain;
5528
5529 static void init_defrootdomain(void)
5530 {
5531         init_rootdomain(&def_root_domain);
5532
5533         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5534 }
5535
5536 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5537 {
5538         struct root_domain *rd;
5539
5540         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5541         if (!rd)
5542                 return NULL;
5543
5544         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5545                 kfree(rd);
5546                 return NULL;
5547         }
5548
5549         return rd;
5550 }
5551
5552 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5553 {
5554         struct sched_group *tmp, *first;
5555
5556         if (!sg)
5557                 return;
5558
5559         first = sg;
5560         do {
5561                 tmp = sg->next;
5562
5563                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5564                         kfree(sg->sgc);
5565
5566                 kfree(sg);
5567                 sg = tmp;
5568         } while (sg != first);
5569 }
5570
5571 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5572 {
5573         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5574
5575         /*
5576          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5577          * nuke them all.
5578          */
5579         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5580                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5581         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5582                 kfree(sd->groups->sgc);
5583                 kfree(sd->groups);
5584         }
5585         kfree(sd);
5586 }
5587
5588 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5589 {
5590         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5591 }
5592
5593 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5594 {
5595         for (; sd; sd = sd->parent)
5596                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5597 }
5598
5599 /*
5600  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5601  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5602  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5603  *
5604  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5605  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5606  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5607  */
5608 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5609 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5610 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5611 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5612 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5613 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5614
5615 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5616 {
5617         struct sched_domain *sd;
5618         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5619         int id = cpu;
5620         int size = 1;
5621
5622         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5623         if (sd) {
5624                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5625                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5626                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5627         }
5628         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5629
5630         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5631         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5632         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5633
5634         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5635         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5636
5637         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5638         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5639 }
5640
5641 /*
5642  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5643  * hold the hotplug lock.
5644  */
5645 static void
5646 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5647 {
5648         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5649         struct sched_domain *tmp;
5650
5651         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5652         for (tmp = sd; tmp; ) {
5653                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5654                 if (!parent)
5655                         break;
5656
5657                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5658                         tmp->parent = parent->parent;
5659                         if (parent->parent)
5660                                 parent->parent->child = tmp;
5661                         /*
5662                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5663                          * degenerate parent; the spans match for this
5664                          * so the property transfers.
5665                          */
5666                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5667                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5668                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5669                 } else
5670                         tmp = tmp->parent;
5671         }
5672
5673         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5674                 tmp = sd;
5675                 sd = sd->parent;
5676                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5677                 if (sd)
5678                         sd->child = NULL;
5679         }
5680
5681         sched_domain_debug(sd, cpu);
5682
5683         rq_attach_root(rq, rd);
5684         tmp = rq->sd;
5685         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5686         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5687
5688         update_top_cache_domain(cpu);
5689 }
5690
5691 /* cpus with isolated domains */
5692 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5693
5694 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5695 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5696 {
5697         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5698         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5699         return 1;
5700 }
5701
5702 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5703
5704 struct s_data {
5705         struct sched_domain ** __percpu sd;
5706         struct root_domain      *rd;
5707 };
5708
5709 enum s_alloc {
5710         sa_rootdomain,
5711         sa_sd,
5712         sa_sd_storage,
5713         sa_none,
5714 };
5715
5716 /*
5717  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5718  * domain traversal.
5719  *
5720  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5721  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5722  * range.
5723  *
5724  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5725  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5726  * cpu they're built on, so check that.
5727  *
5728  */
5729 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5730 {
5731         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5732         struct sd_data *sdd = sd->private;
5733         struct sched_domain *sibling;
5734         int i;
5735
5736         for_each_cpu(i, span) {
5737                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5738                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5739                         continue;
5740
5741                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5742         }
5743 }
5744
5745 /*
5746  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5747  * of this group that's also in the iteration mask.
5748  */
5749 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5750 {
5751         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5752 }
5753
5754 static int
5755 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5756 {
5757         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5758         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5759         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5760         struct sd_data *sdd = sd->private;
5761         struct sched_domain *child;
5762         int i;
5763
5764         cpumask_clear(covered);
5765
5766         for_each_cpu(i, span) {
5767                 struct cpumask *sg_span;
5768
5769                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5770                         continue;
5771
5772                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5773
5774                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5775                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5776                         continue;
5777
5778                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5779                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5780
5781                 if (!sg)
5782                         goto fail;
5783
5784                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5785                 if (child->child) {
5786                         child = child->child;
5787                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5788                 } else
5789                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5790
5791                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5792
5793                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
5794                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
5795                         build_group_mask(sd, sg);
5796
5797                 /*
5798                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
5799                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5800                  * die on a /0 trap.
5801                  */
5802                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5803                 sg->sgc->capacity_orig = sg->sgc->capacity;
5804
5805                 /*
5806                  * Make sure the first group of this domain contains the
5807                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5808                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5809                  */
5810                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5811                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5812                         groups = sg;
5813
5814                 if (!first)
5815                         first = sg;
5816                 if (last)
5817                         last->next = sg;
5818                 last = sg;
5819                 last->next = first;
5820         }
5821         sd->groups = groups;
5822
5823         return 0;
5824
5825 fail:
5826         free_sched_groups(first, 0);
5827
5828         return -ENOMEM;
5829 }
5830
5831 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5832 {
5833         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5834         struct sched_domain *child = sd->child;
5835
5836         if (child)
5837                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5838
5839         if (sg) {
5840                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5841                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
5842                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
5843         }
5844
5845         return cpu;
5846 }
5847
5848 /*
5849  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5850  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5851  * and ->cpu_capacity to 0.
5852  *
5853  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5854  */
5855 static int
5856 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5857 {
5858         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5859         struct sd_data *sdd = sd->private;
5860         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5861         struct cpumask *covered;
5862         int i;
5863
5864         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5865         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5866
5867         if (cpu != cpumask_first(span))
5868                 return 0;
5869
5870         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5871         covered = sched_domains_tmpmask;
5872
5873         cpumask_clear(covered);
5874
5875         for_each_cpu(i, span) {
5876                 struct sched_group *sg;
5877                 int group, j;
5878
5879                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5880                         continue;
5881
5882                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5883                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5884
5885                 for_each_cpu(j, span) {
5886                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5887                                 continue;
5888
5889                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5890                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5891                 }
5892
5893                 if (!first)
5894                         first = sg;
5895                 if (last)
5896                         last->next = sg;
5897                 last = sg;
5898         }
5899         last->next = first;
5900
5901         return 0;
5902 }
5903
5904 /*
5905  * Initialize sched groups cpu_capacity.
5906  *
5907  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
5908  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5909  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
5910  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
5911  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
5912  * group having less cpu_capacity.
5913  */
5914 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
5915 {
5916         struct sched_group *sg = sd->groups;
5917
5918         WARN_ON(!sg);
5919
5920         do {
5921                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5922                 sg = sg->next;
5923         } while (sg != sd->groups);
5924
5925         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5926                 return;
5927
5928         update_group_capacity(sd, cpu);
5929         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5930 }
5931
5932 /*
5933  * Initializers for schedule domains
5934  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5935  */
5936
5937 static int default_relax_domain_level = -1;
5938 int sched_domain_level_max;
5939
5940 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5941 {
5942         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5943                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5944
5945         return 1;
5946 }
5947 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5948
5949 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5950                                  struct sched_domain_attr *attr)
5951 {
5952         int request;
5953
5954         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5955                 if (default_relax_domain_level < 0)
5956                         return;
5957                 else
5958                         request = default_relax_domain_level;
5959         } else
5960                 request = attr->relax_domain_level;
5961         if (request < sd->level) {
5962                 /* turn off idle balance on this domain */
5963                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5964         } else {
5965                 /* turn on idle balance on this domain */
5966                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5967         }
5968 }
5969
5970 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5971 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5972
5973 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5974                                  const struct cpumask *cpu_map)
5975 {
5976         switch (what) {
5977         case sa_rootdomain:
5978                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5979                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5980         case sa_sd:
5981                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5982         case sa_sd_storage:
5983                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5984         case sa_none:
5985                 break;
5986         }
5987 }
5988
5989 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5990                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5991 {
5992         memset(d, 0, sizeof(*d));
5993
5994         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5995                 return sa_sd_storage;
5996         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5997         if (!d->sd)
5998                 return sa_sd_storage;
5999         d->rd = alloc_rootdomain();
6000         if (!d->rd)
6001                 return sa_sd;
6002         return sa_rootdomain;
6003 }
6004
6005 /*
6006  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6007  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6008  * will not free the data we're using.
6009  */
6010 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6011 {
6012         struct sd_data *sdd = sd->private;
6013
6014         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6015         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6016
6017         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6018                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6019
6020         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6021                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6022 }
6023
6024 #ifdef CONFIG_NUMA
6025 static int sched_domains_numa_levels;
6026 static int *sched_domains_numa_distance;
6027 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6028 static int sched_domains_curr_level;
6029 #endif
6030
6031 /*
6032  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6033  *
6034  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6035  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6036  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6037  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6038  *
6039  * Odd one out:
6040  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6041  */
6042 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6043         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6044          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6045          SD_NUMA |                      \
6046          SD_ASYM_PACKING |              \
6047          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6048
6049 static struct sched_domain *
6050 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6051 {
6052         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6053         int sd_weight, sd_flags = 0;
6054
6055 #ifdef CONFIG_NUMA
6056         /*
6057          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6058          */
6059         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6060 #endif
6061
6062         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6063
6064         if (tl->sd_flags)
6065                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6066         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6067                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6068                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6069
6070         *sd = (struct sched_domain){
6071                 .min_interval           = sd_weight,
6072                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6073                 .busy_factor            = 32,
6074                 .imbalance_pct          = 125,
6075
6076                 .cache_nice_tries       = 0,
6077                 .busy_idx               = 0,
6078                 .idle_idx               = 0,
6079                 .newidle_idx            = 0,
6080                 .wake_idx               = 0,
6081                 .forkexec_idx           = 0,
6082
6083                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6084                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6085                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6086                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6087                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6088                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6089                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6090                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6091                                         | 0*SD_SERIALIZE
6092                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6093                                         | 0*SD_NUMA
6094                                         | sd_flags
6095                                         ,
6096
6097                 .last_balance           = jiffies,
6098                 .balance_interval       = sd_weight,
6099                 .smt_gain               = 0,
6100                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6101                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6102 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6103                 .name                   = tl->name,
6104 #endif
6105         };
6106
6107         /*
6108          * Convert topological properties into behaviour.
6109          */
6110
6111         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6112                 sd->imbalance_pct = 110;
6113                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6114
6115         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6116                 sd->imbalance_pct = 117;
6117                 sd->cache_nice_tries = 1;
6118                 sd->busy_idx = 2;
6119
6120 #ifdef CONFIG_NUMA
6121         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6122                 sd->cache_nice_tries = 2;
6123                 sd->busy_idx = 3;
6124                 sd->idle_idx = 2;
6125
6126                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6127                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6128                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6129                                        SD_BALANCE_FORK |
6130                                        SD_WAKE_AFFINE);
6131                 }
6132
6133 #endif
6134         } else {
6135                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6136                 sd->cache_nice_tries = 1;
6137                 sd->busy_idx = 2;
6138                 sd->idle_idx = 1;
6139         }
6140
6141         sd->private = &tl->data;
6142
6143         return sd;
6144 }
6145
6146 /*
6147  * Topology list, bottom-up.
6148  */
6149 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6150 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6151         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6152 #endif
6153 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6154         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6155 #endif
6156         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6157         { NULL, },
6158 };
6159
6160 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6161
6162 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6163         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6164
6165 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6166 {
6167         sched_domain_topology = tl;
6168 }
6169
6170 #ifdef CONFIG_NUMA
6171
6172 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6173 {
6174         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6175 }
6176
6177 static void sched_numa_warn(const char *str)
6178 {
6179         static int done = false;
6180         int i,j;
6181
6182         if (done)
6183                 return;
6184
6185         done = true;
6186
6187         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6188
6189         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6190                 printk(KERN_WARNING "  ");
6191                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6192                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6193                 printk(KERN_CONT "\n");
6194         }
6195         printk(KERN_WARNING "\n");
6196 }
6197
6198 static bool find_numa_distance(int distance)
6199 {
6200         int i;
6201
6202         if (distance == node_distance(0, 0))
6203                 return true;
6204
6205         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6206                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6207                         return true;
6208         }
6209
6210         return false;
6211 }
6212
6213 static void sched_init_numa(void)
6214 {
6215         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6216         struct sched_domain_topology_level *tl;
6217         int level = 0;
6218         int i, j, k;
6219
6220         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6221         if (!sched_domains_numa_distance)
6222                 return;
6223
6224         /*
6225          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6226          * unique distances in the node_distance() table.
6227          *
6228          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6229          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6230          */
6231         next_distance = curr_distance;
6232         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6233                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6234                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6235                                 int distance = node_distance(i, k);
6236
6237                                 if (distance > curr_distance &&
6238                                     (distance < next_distance ||
6239                                      next_distance == curr_distance))
6240                                         next_distance = distance;
6241
6242                                 /*
6243                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6244                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6245                                  * equally connected to A.
6246                                  */
6247                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6248                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6249
6250                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6251                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6252                         }
6253                         if (next_distance != curr_distance) {
6254                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6255                                 sched_domains_numa_levels = level;
6256                                 curr_distance = next_distance;
6257                         } else break;
6258                 }
6259
6260                 /*
6261                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6262                  */
6263                 if (!sched_debug())
6264                         break;
6265         }
6266         /*
6267          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6268          * identity distance node_distance(i,i).
6269          *
6270          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6271          * numbers.
6272          */
6273
6274         /*
6275          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6276          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6277          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6278          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6279          * in other functions.
6280          *
6281          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6282          */
6283         sched_domains_numa_levels = 0;
6284
6285         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6286         if (!sched_domains_numa_masks)
6287                 return;
6288
6289         /*
6290          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6291          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6292          */
6293         for (i = 0; i < level; i++) {
6294                 sched_domains_numa_masks[i] =
6295                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6296                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6297                         return;
6298
6299                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6300                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6301                         if (!mask)
6302                                 return;
6303
6304                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6305
6306                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6307                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6308                                         continue;
6309
6310                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6311                         }
6312                 }
6313         }
6314
6315         /* Compute default topology size */
6316         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6317
6318         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6319                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6320         if (!tl)
6321                 return;
6322
6323         /*
6324          * Copy the default topology bits..
6325          */
6326         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6327                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6328
6329         /*
6330          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6331          */
6332         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6333                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6334                         .mask = sd_numa_mask,
6335                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6336                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6337                         .numa_level = j,
6338                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6339                 };
6340         }
6341
6342         sched_domain_topology = tl;
6343
6344         sched_domains_numa_levels = level;
6345 }
6346
6347 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6348 {
6349         int i, j;
6350         int node = cpu_to_node(cpu);
6351
6352         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6353                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6354                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6355                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6356                 }
6357         }
6358 }
6359
6360 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6361 {
6362         int i, j;
6363         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6364                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6365                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6366         }
6367 }
6368
6369 /*
6370  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6371  * are onlined.
6372  */
6373 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6374                                            unsigned long action,
6375                                            void *hcpu)
6376 {
6377         int cpu = (long)hcpu;
6378
6379         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6380         case CPU_ONLINE:
6381                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6382                 break;
6383
6384         case CPU_DEAD:
6385                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6386                 break;
6387
6388         default:
6389                 return NOTIFY_DONE;
6390         }
6391
6392         return NOTIFY_OK;
6393 }
6394 #else
6395 static inline void sched_init_numa(void)
6396 {
6397 }
6398
6399 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6400                                            unsigned long action,
6401                                            void *hcpu)
6402 {
6403         return 0;
6404 }
6405 #endif /* CONFIG_NUMA */
6406
6407 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6408 {
6409         struct sched_domain_topology_level *tl;
6410         int j;
6411
6412         for_each_sd_topology(tl) {
6413                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6414
6415                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6416                 if (!sdd->sd)
6417                         return -ENOMEM;
6418
6419                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6420                 if (!sdd->sg)
6421                         return -ENOMEM;
6422
6423                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6424                 if (!sdd->sgc)
6425                         return -ENOMEM;
6426
6427                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6428                         struct sched_domain *sd;
6429                         struct sched_group *sg;
6430                         struct sched_group_capacity *sgc;
6431
6432                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6433                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6434                         if (!sd)
6435                                 return -ENOMEM;
6436
6437                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6438
6439                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6440                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6441                         if (!sg)
6442                                 return -ENOMEM;
6443
6444                         sg->next = sg;
6445
6446                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6447
6448                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6449                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6450                         if (!sgc)
6451                                 return -ENOMEM;
6452
6453                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6454                 }
6455         }
6456
6457         return 0;
6458 }
6459
6460 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6461 {
6462         struct sched_domain_topology_level *tl;
6463         int j;
6464
6465         for_each_sd_topology(tl) {
6466                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6467
6468                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6469                         struct sched_domain *sd;
6470
6471                         if (sdd->sd) {
6472                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6473                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6474                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6475                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6476                         }
6477
6478                         if (sdd->sg)
6479                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6480                         if (sdd->sgc)
6481                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6482                 }
6483                 free_percpu(sdd->sd);
6484                 sdd->sd = NULL;
6485                 free_percpu(sdd->sg);
6486                 sdd->sg = NULL;
6487                 free_percpu(sdd->sgc);
6488                 sdd->sgc = NULL;
6489         }
6490 }
6491
6492 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6493                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6494                 struct sched_domain *child, int cpu)
6495 {
6496         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6497         if (!sd)
6498                 return child;
6499
6500         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6501         if (child) {
6502                 sd->level = child->level + 1;
6503                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6504                 child->parent = sd;
6505                 sd->child = child;
6506
6507                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6508                                     sched_domain_span(sd))) {
6509                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6510 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6511                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6512                                         child->name, sd->name);
6513 #endif
6514                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6515                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6516                                    sched_domain_span(sd),
6517                                    sched_domain_span(child));
6518                 }
6519
6520         }
6521         set_domain_attribute(sd, attr);
6522
6523         return sd;
6524 }
6525
6526 /*
6527  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6528  * to the individual cpus
6529  */
6530 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6531                                struct sched_domain_attr *attr)
6532 {
6533         enum s_alloc alloc_state;
6534         struct sched_domain *sd;
6535         struct s_data d;
6536         int i, ret = -ENOMEM;
6537
6538         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6539         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6540                 goto error;
6541
6542         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6543         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6544                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6545
6546                 sd = NULL;
6547                 for_each_sd_topology(tl) {
6548                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6549                         if (tl == sched_domain_topology)
6550                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6551                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6552                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6553                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6554                                 break;
6555                 }
6556         }
6557
6558         /* Build the groups for the domains */
6559         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6560                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6561                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6562                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6563                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6564                                         goto error;
6565                         } else {
6566                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6567                                         goto error;
6568                         }
6569                 }
6570         }
6571
6572         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6573         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6574                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6575                         continue;
6576
6577                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6578                         claim_allocations(i, sd);
6579                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6580                 }
6581         }
6582
6583         /* Attach the domains */
6584         rcu_read_lock();
6585         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6586                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6587                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6588         }
6589         rcu_read_unlock();
6590
6591         ret = 0;
6592 error:
6593         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6594         return ret;
6595 }
6596
6597 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6598 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6599 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6600                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6601
6602 /*
6603  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6604  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6605  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6606  */
6607 static cpumask_var_t fallback_doms;
6608
6609 /*
6610  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6611  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6612  * or 0 if it stayed the same.
6613  */
6614 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6615 {
6616         return 0;
6617 }
6618
6619 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6620 {
6621         int i;
6622         cpumask_var_t *doms;
6623
6624         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6625         if (!doms)
6626                 return NULL;
6627         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6628                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6629                         free_sched_domains(doms, i);
6630                         return NULL;
6631                 }
6632         }
6633         return doms;
6634 }
6635
6636 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6637 {
6638         unsigned int i;
6639         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6640                 free_cpumask_var(doms[i]);
6641         kfree(doms);
6642 }
6643
6644 /*
6645  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6646  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6647  * exclude other special cases in the future.
6648  */
6649 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6650 {
6651         int err;
6652
6653         arch_update_cpu_topology();
6654         ndoms_cur = 1;
6655         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6656         if (!doms_cur)
6657                 doms_cur = &fallback_doms;
6658         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6659         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6660         register_sched_domain_sysctl();
6661
6662         return err;
6663 }
6664
6665 /*
6666  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6667  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6668  */
6669 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6670 {
6671         int i;
6672
6673         rcu_read_lock();
6674         for_each_cpu(i, cpu_map)
6675                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6676         rcu_read_unlock();
6677 }
6678
6679 /* handle null as "default" */
6680 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6681                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6682 {
6683         struct sched_domain_attr tmp;
6684
6685         /* fast path */
6686         if (!new && !cur)
6687                 return 1;
6688
6689         tmp = SD_ATTR_INIT;
6690         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6691                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6692                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6693 }
6694
6695 /*
6696  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6697  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6698  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6699  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6700  *
6701  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6702  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6703  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6704  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6705  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6706  * it as it is.
6707  *
6708  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6709  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6710  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6711  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6712  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6713  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6714  *
6715  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6716  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6717  * and it will not create the default domain.
6718  *
6719  * Call with hotplug lock held
6720  */
6721 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6722                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6723 {
6724         int i, j, n;
6725         int new_topology;
6726
6727         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6728
6729         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6730         unregister_sched_domain_sysctl();
6731
6732         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6733         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6734
6735         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6736
6737         /* Destroy deleted domains */
6738         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6739                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6740                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6741                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6742                                 goto match1;
6743                 }
6744                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6745                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6746 match1:
6747                 ;
6748         }
6749
6750         n = ndoms_cur;
6751         if (doms_new == NULL) {
6752                 n = 0;
6753                 doms_new = &fallback_doms;
6754                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6755                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6756         }
6757
6758         /* Build new domains */
6759         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6760                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6761                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6762                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6763                                 goto match2;
6764                 }
6765                 /* no match - add a new doms_new */
6766                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6767 match2:
6768                 ;
6769         }
6770
6771         /* Remember the new sched domains */
6772         if (doms_cur != &fallback_doms)
6773                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6774         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6775         doms_cur = doms_new;
6776         dattr_cur = dattr_new;
6777         ndoms_cur = ndoms_new;
6778
6779         register_sched_domain_sysctl();
6780
6781         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6782 }
6783
6784 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6785
6786 /*
6787  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6788  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6789  * around partition_sched_domains().
6790  *
6791  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6792  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6793  */
6794 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6795                              void *hcpu)
6796 {
6797         switch (action) {
6798         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6799         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6800
6801                 /*
6802                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6803                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6804                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6805                  * domain, ignoring cpusets.
6806                  */
6807                 num_cpus_frozen--;
6808                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6809                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6810                         break;
6811                 }
6812
6813                 /*
6814                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6815                  * restore the original sched domains by considering the
6816                  * cpuset configurations.
6817                  */
6818
6819         case CPU_ONLINE:
6820         case CPU_DOWN_FAILED:
6821                 cpuset_update_active_cpus(true);
6822                 break;
6823         default:
6824                 return NOTIFY_DONE;
6825         }
6826         return NOTIFY_OK;
6827 }
6828
6829 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6830                                void *hcpu)
6831 {
6832         switch (action) {
6833         case CPU_DOWN_PREPARE:
6834                 cpuset_update_active_cpus(false);
6835                 break;
6836         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6837                 num_cpus_frozen++;
6838                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6839                 break;
6840         default:
6841                 return NOTIFY_DONE;
6842         }
6843         return NOTIFY_OK;
6844 }
6845
6846 void __init sched_init_smp(void)
6847 {
6848         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6849
6850         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6851         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6852
6853         sched_init_numa();
6854
6855         /*
6856          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6857          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6858          * happen.
6859          */
6860         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6861         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6862         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6863         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6864                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6865         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6866
6867         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6868         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6869         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6870
6871         init_hrtick();
6872
6873         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6874         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6875                 BUG();
6876         sched_init_granularity();
6877         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6878
6879         init_sched_rt_class();
6880         init_sched_dl_class();
6881 }
6882 #else
6883 void __init sched_init_smp(void)
6884 {
6885         sched_init_granularity();
6886 }
6887 #endif /* CONFIG_SMP */
6888
6889 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6890
6891 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6892 {
6893         return in_lock_functions(addr) ||
6894                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6895                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6896 }
6897
6898 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6899 /*
6900  * Default task group.
6901  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6902  */
6903 struct task_group root_task_group;
6904 LIST_HEAD(task_groups);
6905 #endif
6906
6907 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6908
6909 void __init sched_init(void)
6910 {
6911         int i, j;
6912         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6913
6914 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6915         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6916 #endif
6917 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6918         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6919 #endif
6920 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6921         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6922 #endif
6923         if (alloc_size) {
6924                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6925
6926 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6927                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6928                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6929
6930                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6931                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6932
6933 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6934 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6935                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6936                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6937
6938                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6939                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6940
6941 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6942 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6943                 for_each_possible_cpu(i) {
6944                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6945                         ptr += cpumask_size();
6946                 }
6947 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6948         }
6949
6950         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6951                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6952         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6953                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6954
6955 #ifdef CONFIG_SMP
6956         init_defrootdomain();
6957 #endif
6958
6959 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6960         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6961                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6962 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6963
6964 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6965         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6966         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6967         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6968         autogroup_init(&init_task);
6969
6970 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6971
6972         for_each_possible_cpu(i) {
6973                 struct rq *rq;
6974
6975                 rq = cpu_rq(i);
6976                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6977                 rq->nr_running = 0;
6978                 rq->calc_load_active = 0;
6979                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6980                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6981                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6982                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6983 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6984                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6985                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6986                 /*
6987                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6988                  *
6989                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6990                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6991                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6992                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6993                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6994                  * (se->load.weight).
6995                  *
6996                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6997                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6998                  * then A0's share of the cpu resource is:
6999                  *
7000                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7001                  *
7002                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7003                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7004                  */
7005                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7006                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7007 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7008
7009                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7010 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7011                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7012 #endif
7013
7014                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7015                         rq->cpu_load[j] = 0;
7016
7017                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7018
7019 #ifdef CONFIG_SMP
7020                 rq->sd = NULL;
7021                 rq->rd = NULL;
7022                 rq->cpu_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7023                 rq->post_schedule = 0;
7024                 rq->active_balance = 0;
7025                 rq->next_balance = jiffies;
7026                 rq->push_cpu = 0;
7027                 rq->cpu = i;
7028                 rq->online = 0;
7029                 rq->idle_stamp = 0;
7030                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7031                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7032
7033                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7034
7035                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7036 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7037                 rq->nohz_flags = 0;
7038 #endif
7039 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7040                 rq->last_sched_tick = 0;
7041 #endif
7042 #endif
7043                 init_rq_hrtick(rq);
7044                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7045         }
7046
7047         set_load_weight(&init_task);
7048
7049 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7050         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7051 #endif
7052
7053         /*
7054          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7055          */
7056         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7057         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7058
7059         /*
7060          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7061          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7062          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7063          * when this runqueue becomes "idle".
7064          */
7065         init_idle(current, smp_processor_id());
7066
7067         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7068
7069         /*
7070          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7071          */
7072         current->sched_class = &fair_sched_class;
7073
7074 #ifdef CONFIG_SMP
7075         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7076         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7077         if (cpu_isolated_map == NULL)
7078                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7079         idle_thread_set_boot_cpu();
7080         set_cpu_rq_start_time();
7081 #endif
7082         init_sched_fair_class();
7083
7084         scheduler_running = 1;
7085 }
7086
7087 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7088 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7089 {
7090         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7091
7092         return (nested == preempt_offset);
7093 }
7094
7095 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7096 {
7097         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7098
7099         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7100         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7101              !is_idle_task(current)) ||
7102             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7103                 return;
7104         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7105                 return;
7106         prev_jiffy = jiffies;
7107
7108         printk(KERN_ERR
7109                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7110                         file, line);
7111         printk(KERN_ERR
7112                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7113                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7114                         current->pid, current->comm);
7115
7116         debug_show_held_locks(current);
7117         if (irqs_disabled())
7118                 print_irqtrace_events(current);
7119 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7120         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7121                 pr_err("Preemption disabled at:");
7122                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7123                 pr_cont("\n");
7124         }
7125 #endif
7126         dump_stack();
7127 }
7128 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7129 #endif
7130
7131 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7132 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7133 {
7134         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7135         struct sched_attr attr = {
7136                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7137         };
7138         int old_prio = p->prio;
7139         int on_rq;
7140
7141         on_rq = p->on_rq;
7142         if (on_rq)
7143                 dequeue_task(rq, p, 0);
7144         __setscheduler(rq, p, &attr);
7145         if (on_rq) {
7146                 enqueue_task(rq, p, 0);
7147                 resched_curr(rq);
7148         }
7149
7150         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7151 }
7152
7153 void normalize_rt_tasks(void)
7154 {
7155         struct task_struct *g, *p;
7156         unsigned long flags;
7157         struct rq *rq;
7158
7159         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7160         do_each_thread(g, p) {
7161                 /*
7162                  * Only normalize user tasks:
7163                  */
7164                 if (!p->mm)
7165                         continue;
7166
7167                 p->se.exec_start                = 0;
7168 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7169                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7170                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7171                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7172 #endif
7173
7174                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7175                         /*
7176                          * Renice negative nice level userspace
7177                          * tasks back to 0:
7178                          */
7179                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7180                                 set_user_nice(p, 0);
7181                         continue;
7182                 }
7183
7184                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7185                 rq = __task_rq_lock(p);
7186
7187                 normalize_task(rq, p);
7188
7189                 __task_rq_unlock(rq);
7190                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7191         } while_each_thread(g, p);
7192
7193         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7194 }
7195
7196 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7197
7198 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7199 /*
7200  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7201  *
7202  * They can only be called when the whole system has been
7203  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7204  * activity can take place. Using them for anything else would
7205  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7206  * under any other configuration.
7207  */
7208
7209 /**
7210  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7211  * @cpu: the processor in question.
7212  *
7213  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7214  *
7215  * Return: The current task for @cpu.
7216  */
7217 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7218 {
7219         return cpu_curr(cpu);
7220 }
7221
7222 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7223
7224 #ifdef CONFIG_IA64
7225 /**
7226  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7227  * @cpu: the processor in question.
7228  * @p: the task pointer to set.
7229  *
7230  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7231  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7232  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7233  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7234  * and caller must save the original value of the current task (see
7235  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7236  * re-starting the system.
7237  *
7238  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7239  */
7240 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7241 {
7242         cpu_curr(cpu) = p;
7243 }
7244
7245 #endif
7246
7247 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7248 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7249 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7250
7251 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7252 {
7253         free_fair_sched_group(tg);
7254         free_rt_sched_group(tg);
7255         autogroup_free(tg);
7256         kfree(tg);
7257 }
7258
7259 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7260 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7261 {
7262         struct task_group *tg;
7263
7264         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7265         if (!tg)
7266                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7267
7268         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7269                 goto err;
7270
7271         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7272                 goto err;
7273
7274         return tg;
7275
7276 err:
7277         free_sched_group(tg);
7278         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7279 }
7280
7281 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7282 {
7283         unsigned long flags;
7284
7285         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7286         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7287
7288         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7289
7290         tg->parent = parent;
7291         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7292         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7293         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7294 }
7295
7296 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7297 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7298 {
7299         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7300         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7301 }
7302
7303 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7304 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7305 {
7306         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7307         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7308 }
7309
7310 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7311 {
7312         unsigned long flags;
7313         int i;
7314
7315         /* end participation in shares distribution */
7316         for_each_possible_cpu(i)
7317                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7318
7319         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7320         list_del_rcu(&tg->list);
7321         list_del_rcu(&tg->siblings);
7322         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7323 }
7324
7325 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7326  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7327  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7328  *      reflect its new group.
7329  */
7330 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7331 {
7332         struct task_group *tg;
7333         int on_rq, running;
7334         unsigned long flags;
7335         struct rq *rq;
7336
7337         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7338
7339         running = task_current(rq, tsk);
7340         on_rq = tsk->on_rq;
7341
7342         if (on_rq)
7343                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7344         if (unlikely(running))
7345                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7346
7347         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7348                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7349                           struct task_group, css);
7350         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7351         tsk->sched_task_group = tg;
7352
7353 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7354         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7355                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7356         else
7357 #endif
7358                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7359
7360         if (unlikely(running))
7361                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7362         if (on_rq)
7363                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7364
7365         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7366 }
7367 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7368
7369 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7370 /*
7371  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7372  */
7373 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7374
7375 /* Must be called with tasklist_lock held */
7376 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7377 {
7378         struct task_struct *g, *p;
7379
7380         do_each_thread(g, p) {
7381                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7382                         return 1;
7383         } while_each_thread(g, p);
7384
7385         return 0;
7386 }
7387
7388 struct rt_schedulable_data {
7389         struct task_group *tg;
7390         u64 rt_period;
7391         u64 rt_runtime;
7392 };
7393
7394 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7395 {
7396         struct rt_schedulable_data *d = data;
7397         struct task_group *child;
7398         unsigned long total, sum = 0;
7399         u64 period, runtime;
7400
7401         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7402         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7403
7404         if (tg == d->tg) {
7405                 period = d->rt_period;
7406                 runtime = d->rt_runtime;
7407         }
7408
7409         /*
7410          * Cannot have more runtime than the period.
7411          */
7412         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7413                 return -EINVAL;
7414
7415         /*
7416          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7417          */
7418         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7419                 return -EBUSY;
7420
7421         total = to_ratio(period, runtime);
7422
7423         /*
7424          * Nobody can have more than the global setting allows.
7425          */
7426         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7427                 return -EINVAL;
7428
7429         /*
7430          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7431          */
7432         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7433                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7434                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7435
7436                 if (child == d->tg) {
7437                         period = d->rt_period;
7438                         runtime = d->rt_runtime;
7439                 }
7440
7441                 sum += to_ratio(period, runtime);
7442         }
7443
7444         if (sum > total)
7445                 return -EINVAL;
7446
7447         return 0;
7448 }
7449
7450 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7451 {
7452         int ret;
7453
7454         struct rt_schedulable_data data = {
7455                 .tg = tg,
7456                 .rt_period = period,
7457                 .rt_runtime = runtime,
7458         };
7459
7460         rcu_read_lock();
7461         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7462         rcu_read_unlock();
7463
7464         return ret;
7465 }
7466
7467 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7468                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7469 {
7470         int i, err = 0;
7471
7472         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7473         read_lock(&tasklist_lock);
7474         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7475         if (err)
7476                 goto unlock;
7477
7478         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7479         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7480         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7481
7482         for_each_possible_cpu(i) {
7483                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7484
7485                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7486                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7487                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7488         }
7489         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7490 unlock:
7491         read_unlock(&tasklist_lock);
7492         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7493
7494         return err;
7495 }
7496
7497 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7498 {
7499         u64 rt_runtime, rt_period;
7500
7501         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7502         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7503         if (rt_runtime_us < 0)
7504                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7505
7506         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7507 }
7508
7509 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7510 {
7511         u64 rt_runtime_us;
7512
7513         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7514                 return -1;
7515
7516         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7517         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7518         return rt_runtime_us;
7519 }
7520
7521 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7522 {
7523         u64 rt_runtime, rt_period;
7524
7525         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7526         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7527
7528         if (rt_period == 0)
7529                 return -EINVAL;
7530
7531         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7532 }
7533
7534 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7535 {
7536         u64 rt_period_us;
7537
7538         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7539         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7540         return rt_period_us;
7541 }
7542 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7543
7544 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7545 static int sched_rt_global_constraints(void)
7546 {
7547         int ret = 0;
7548
7549         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7550         read_lock(&tasklist_lock);
7551         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7552         read_unlock(&tasklist_lock);
7553         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7554
7555         return ret;
7556 }
7557
7558 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7559 {
7560         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7561         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7562                 return 0;
7563
7564         return 1;
7565 }
7566
7567 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7568 static int sched_rt_global_constraints(void)
7569 {
7570         unsigned long flags;
7571         int i, ret = 0;
7572
7573         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7574         for_each_possible_cpu(i) {
7575                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7576
7577                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7578                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7579                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7580         }
7581         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7582
7583         return ret;
7584 }
7585 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7586
7587 static int sched_dl_global_constraints(void)
7588 {
7589         u64 runtime = global_rt_runtime();
7590         u64 period = global_rt_period();
7591         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7592         int cpu, ret = 0;
7593         unsigned long flags;
7594
7595         /*
7596          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7597          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7598          * any of the root_domains.
7599          *
7600          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7601          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7602          * solutions is welcome!
7603          */
7604         for_each_possible_cpu(cpu) {
7605                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7606
7607                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7608                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7609                         ret = -EBUSY;
7610                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7611
7612                 if (ret)
7613                         break;
7614         }
7615
7616         return ret;
7617 }
7618
7619 static void sched_dl_do_global(void)
7620 {
7621         u64 new_bw = -1;
7622         int cpu;
7623         unsigned long flags;
7624
7625         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7626         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7627
7628         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7629                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7630
7631         /*
7632          * FIXME: As above...
7633          */
7634         for_each_possible_cpu(cpu) {
7635                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7636
7637                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7638                 dl_b->bw = new_bw;
7639                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7640         }
7641 }
7642
7643 static int sched_rt_global_validate(void)
7644 {
7645         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7646                 return -EINVAL;
7647
7648         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7649                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7650                 return -EINVAL;
7651
7652         return 0;
7653 }
7654
7655 static void sched_rt_do_global(void)
7656 {
7657         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7658         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7659 }
7660
7661 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7662                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7663                 loff_t *ppos)
7664 {
7665         int old_period, old_runtime;
7666         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7667         int ret;
7668
7669         mutex_lock(&mutex);
7670         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7671         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7672
7673         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7674
7675         if (!ret && write) {
7676                 ret = sched_rt_global_validate();
7677                 if (ret)
7678                         goto undo;
7679
7680                 ret = sched_rt_global_constraints();
7681                 if (ret)
7682                         goto undo;
7683
7684                 ret = sched_dl_global_constraints();
7685                 if (ret)
7686                         goto undo;
7687
7688                 sched_rt_do_global();
7689                 sched_dl_do_global();
7690         }
7691         if (0) {
7692 undo:
7693                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7694                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7695         }
7696         mutex_unlock(&mutex);
7697
7698         return ret;
7699 }
7700
7701 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7702                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7703                 loff_t *ppos)
7704 {
7705         int ret;
7706         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7707
7708         mutex_lock(&mutex);
7709         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7710         /* make sure that internally we keep jiffies */
7711         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7712         if (!ret && write) {
7713                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7714                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7715         }
7716         mutex_unlock(&mutex);
7717         return ret;
7718 }
7719
7720 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7721
7722 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7723 {
7724         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7725 }
7726
7727 static struct cgroup_subsys_state *
7728 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7729 {
7730         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7731         struct task_group *tg;
7732
7733         if (!parent) {
7734                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7735                 return &root_task_group.css;
7736         }
7737
7738         tg = sched_create_group(parent);
7739         if (IS_ERR(tg))
7740                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7741
7742         return &tg->css;
7743 }
7744
7745 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7746 {
7747         struct task_group *tg = css_tg(css);
7748         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
7749
7750         if (parent)
7751                 sched_online_group(tg, parent);
7752         return 0;
7753 }
7754
7755 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7756 {
7757         struct task_group *tg = css_tg(css);
7758
7759         sched_destroy_group(tg);
7760 }
7761
7762 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7763 {
7764         struct task_group *tg = css_tg(css);
7765
7766         sched_offline_group(tg);
7767 }
7768
7769 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7770                                  struct cgroup_taskset *tset)
7771 {
7772         struct task_struct *task;
7773
7774         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7775 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7776                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7777                         return -EINVAL;
7778 #else
7779                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7780                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7781                         return -EINVAL;
7782 #endif
7783         }
7784         return 0;
7785 }
7786
7787 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7788                               struct cgroup_taskset *tset)
7789 {
7790         struct task_struct *task;
7791
7792         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7793                 sched_move_task(task);
7794 }
7795
7796 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7797                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7798                             struct task_struct *task)
7799 {
7800         /*
7801          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7802          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7803          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7804          */
7805         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7806                 return;
7807
7808         sched_move_task(task);
7809 }
7810
7811 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7812 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7813                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7814 {
7815         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7816 }
7817
7818 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7819                                struct cftype *cft)
7820 {
7821         struct task_group *tg = css_tg(css);
7822
7823         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7824 }
7825
7826 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7827 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7828
7829 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7830 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7831
7832 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7833
7834 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7835 {
7836         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7837         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7838
7839         if (tg == &root_task_group)
7840                 return -EINVAL;
7841
7842         /*
7843          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7844          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7845          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7846          */
7847         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7848                 return -EINVAL;
7849
7850         /*
7851          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7852          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7853          * feasibility.
7854          */
7855         if (period > max_cfs_quota_period)
7856                 return -EINVAL;
7857
7858         /*
7859          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
7860          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
7861          */
7862         get_online_cpus();
7863         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7864         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7865         if (ret)
7866                 goto out_unlock;
7867
7868         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7869         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7870         /*
7871          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7872          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7873          */
7874         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7875                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7876         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7877         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7878         cfs_b->quota = quota;
7879
7880         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7881         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7882         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7883                 /* force a reprogram */
7884                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b, true);
7885         }
7886         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7887
7888         for_each_online_cpu(i) {
7889                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7890                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7891
7892                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7893                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7894                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7895
7896                 if (cfs_rq->throttled)
7897                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7898                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7899         }
7900         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7901                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7902 out_unlock:
7903         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7904         put_online_cpus();
7905
7906         return ret;
7907 }
7908
7909 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7910 {
7911         u64 quota, period;
7912
7913         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7914         if (cfs_quota_us < 0)
7915                 quota = RUNTIME_INF;
7916         else
7917                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7918
7919         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7920 }
7921
7922 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7923 {
7924         u64 quota_us;
7925
7926         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7927                 return -1;
7928
7929         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7930         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7931
7932         return quota_us;
7933 }
7934
7935 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7936 {
7937         u64 quota, period;
7938
7939         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7940         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7941
7942         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7943 }
7944
7945 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7946 {
7947         u64 cfs_period_us;
7948
7949         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7950         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7951
7952         return cfs_period_us;
7953 }
7954
7955 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7956                                   struct cftype *cft)
7957 {
7958         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7959 }
7960
7961 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7962                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7963 {
7964         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7965 }
7966
7967 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7968                                    struct cftype *cft)
7969 {
7970         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7971 }
7972
7973 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7974                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7975 {
7976         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7977 }
7978
7979 struct cfs_schedulable_data {
7980         struct task_group *tg;
7981         u64 period, quota;
7982 };
7983
7984 /*
7985  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7986  * note: units are usecs
7987  */
7988 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7989                                struct cfs_schedulable_data *d)
7990 {
7991         u64 quota, period;
7992
7993         if (tg == d->tg) {
7994                 period = d->period;
7995                 quota = d->quota;
7996         } else {
7997                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7998                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7999         }
8000
8001         /* note: these should typically be equivalent */
8002         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8003                 return RUNTIME_INF;
8004
8005         return to_ratio(period, quota);
8006 }
8007
8008 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8009 {
8010         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8011         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8012         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8013
8014         if (!tg->parent) {
8015                 quota = RUNTIME_INF;
8016         } else {
8017                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8018
8019                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8020                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
8021
8022                 /*
8023                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8024                  * limit is set
8025                  */
8026                 if (quota == RUNTIME_INF)
8027                         quota = parent_quota;
8028                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8029                         return -EINVAL;
8030         }
8031         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
8032
8033         return 0;
8034 }
8035
8036 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8037 {
8038         int ret;
8039         struct cfs_schedulable_data data = {
8040                 .tg = tg,
8041                 .period = period,
8042                 .quota = quota,
8043         };
8044
8045         if (quota != RUNTIME_INF) {
8046                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8047                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8048         }
8049
8050         rcu_read_lock();
8051         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8052         rcu_read_unlock();
8053
8054         return ret;
8055 }
8056
8057 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8058 {
8059         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8060         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8061
8062         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8063         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8064         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8065
8066         return 0;
8067 }
8068 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8069 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8070
8071 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8072 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8073                                 struct cftype *cft, s64 val)
8074 {
8075         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8076 }
8077
8078 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8079                                struct cftype *cft)
8080 {
8081         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8082 }
8083
8084 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8085                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8086 {
8087         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8088 }
8089
8090 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8091                                    struct cftype *cft)
8092 {
8093         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8094 }
8095 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8096
8097 static struct cftype cpu_files[] = {
8098 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8099         {
8100                 .name = "shares",
8101                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8102                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8103         },
8104 #endif
8105 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8106         {
8107                 .name = "cfs_quota_us",
8108                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8109                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8110         },
8111         {
8112                 .name = "cfs_period_us",
8113                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8114                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8115         },
8116         {
8117                 .name = "stat",
8118                 .seq_show = cpu_stats_show,
8119         },
8120 #endif
8121 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8122         {
8123                 .name = "rt_runtime_us",
8124                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8125                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8126         },
8127         {
8128                 .name = "rt_period_us",
8129                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8130                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8131         },
8132 #endif
8133         { }     /* terminate */
8134 };
8135
8136 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8137         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8138         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8139         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8140         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8141         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8142         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8143         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8144         .legacy_cftypes = cpu_files,
8145         .early_init     = 1,
8146 };
8147
8148 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8149
8150 void dump_cpu_task(int cpu)
8151 {
8152         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8153         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8154 }