spi: imx: fix error return code in spi_imx_probe()
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/kasan.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/nmi.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/highmem.h>
36 #include <linux/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/context_tracking.h>
75 #include <linux/compiler.h>
76 #include <linux/frame.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 /*
128  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
129  * Limited because this is done with IRQs disabled.
130  */
131 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
132
133 /*
134  * period over which we average the RT time consumption, measured
135  * in ms.
136  *
137  * default: 1s
138  */
139 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
140
141 /*
142  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
143  * default: 1s
144  */
145 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
146
147 __read_mostly int scheduler_running;
148
149 /*
150  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
151  * default: 0.95s
152  */
153 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
154
155 /* cpus with isolated domains */
156 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
157
158 /*
159  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
160  */
161 static struct rq *this_rq_lock(void)
162         __acquires(rq->lock)
163 {
164         struct rq *rq;
165
166         local_irq_disable();
167         rq = this_rq();
168         raw_spin_lock(&rq->lock);
169
170         return rq;
171 }
172
173 /*
174  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
175  */
176 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
177         __acquires(rq->lock)
178 {
179         struct rq *rq;
180
181         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
182
183         for (;;) {
184                 rq = task_rq(p);
185                 raw_spin_lock(&rq->lock);
186                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
187                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
188                         return rq;
189                 }
190                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
191
192                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
193                         cpu_relax();
194         }
195 }
196
197 /*
198  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
199  */
200 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
201         __acquires(p->pi_lock)
202         __acquires(rq->lock)
203 {
204         struct rq *rq;
205
206         for (;;) {
207                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
208                 rq = task_rq(p);
209                 raw_spin_lock(&rq->lock);
210                 /*
211                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
212                  *
213                  *      ACQUIRE (rq->lock)
214                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
215                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
216                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
217                  *                                      [L] ->on_rq
218                  *      RELEASE (rq->lock)
219                  *
220                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
221                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
222                  *
223                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
224                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
225                  */
226                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
227                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
228                         return rq;
229                 }
230                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
231                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
232
233                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
234                         cpu_relax();
235         }
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
239 /*
240  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
241  */
242
243 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
244 {
245         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
246                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
247 }
248
249 /*
250  * High-resolution timer tick.
251  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
252  */
253 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
254 {
255         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
256
257         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
258
259         raw_spin_lock(&rq->lock);
260         update_rq_clock(rq);
261         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
262         raw_spin_unlock(&rq->lock);
263
264         return HRTIMER_NORESTART;
265 }
266
267 #ifdef CONFIG_SMP
268
269 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
270 {
271         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
272
273         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
274 }
275
276 /*
277  * called from hardirq (IPI) context
278  */
279 static void __hrtick_start(void *arg)
280 {
281         struct rq *rq = arg;
282
283         raw_spin_lock(&rq->lock);
284         __hrtick_restart(rq);
285         rq->hrtick_csd_pending = 0;
286         raw_spin_unlock(&rq->lock);
287 }
288
289 /*
290  * Called to set the hrtick timer state.
291  *
292  * called with rq->lock held and irqs disabled
293  */
294 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
295 {
296         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
297         ktime_t time;
298         s64 delta;
299
300         /*
301          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
302          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
303          */
304         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
305         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
306
307         hrtimer_set_expires(timer, time);
308
309         if (rq == this_rq()) {
310                 __hrtick_restart(rq);
311         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
312                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
313                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
314         }
315 }
316
317 #else
318 /*
319  * Called to set the hrtick timer state.
320  *
321  * called with rq->lock held and irqs disabled
322  */
323 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
324 {
325         /*
326          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
327          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
328          */
329         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
330         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
331                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
332 }
333 #endif /* CONFIG_SMP */
334
335 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
336 {
337 #ifdef CONFIG_SMP
338         rq->hrtick_csd_pending = 0;
339
340         rq->hrtick_csd.flags = 0;
341         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
342         rq->hrtick_csd.info = rq;
343 #endif
344
345         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
346         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
347 }
348 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
349 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
350 {
351 }
352
353 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
354 {
355 }
356 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
357
358 /*
359  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
360  */
361 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
362         ({                                                              \
363                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
364                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
365                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
366                                                                         \
367                 for (;;) {                                              \
368                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
369                         if (_old == _val)                               \
370                                 break;                                  \
371                         _val = _old;                                    \
372                 }                                                       \
373         _old;                                                           \
374 })
375
376 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
377 /*
378  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
379  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
380  * spurious IPIs.
381  */
382 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
383 {
384         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
385         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
386 }
387
388 /*
389  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
390  *
391  * If this returns true, then the idle task promises to call
392  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
393  */
394 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
395 {
396         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
397         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
398
399         for (;;) {
400                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
401                         return false;
402                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
403                         return true;
404                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
405                 if (old == val)
406                         break;
407                 val = old;
408         }
409         return true;
410 }
411
412 #else
413 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
414 {
415         set_tsk_need_resched(p);
416         return true;
417 }
418
419 #ifdef CONFIG_SMP
420 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
421 {
422         return false;
423 }
424 #endif
425 #endif
426
427 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
428 {
429         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
430
431         /*
432          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
433          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
434          * wakeup due to that.
435          *
436          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
437          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
438          */
439         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
440                 return;
441
442         get_task_struct(task);
443
444         /*
445          * The head is context local, there can be no concurrency.
446          */
447         *head->lastp = node;
448         head->lastp = &node->next;
449 }
450
451 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
452 {
453         struct wake_q_node *node = head->first;
454
455         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
456                 struct task_struct *task;
457
458                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
459                 BUG_ON(!task);
460                 /* task can safely be re-inserted now */
461                 node = node->next;
462                 task->wake_q.next = NULL;
463
464                 /*
465                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
466                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
467                  */
468                 wake_up_process(task);
469                 put_task_struct(task);
470         }
471 }
472
473 /*
474  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
475  *
476  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
477  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
478  * the target CPU.
479  */
480 void resched_curr(struct rq *rq)
481 {
482         struct task_struct *curr = rq->curr;
483         int cpu;
484
485         lockdep_assert_held(&rq->lock);
486
487         if (test_tsk_need_resched(curr))
488                 return;
489
490         cpu = cpu_of(rq);
491
492         if (cpu == smp_processor_id()) {
493                 set_tsk_need_resched(curr);
494                 set_preempt_need_resched();
495                 return;
496         }
497
498         if (set_nr_and_not_polling(curr))
499                 smp_send_reschedule(cpu);
500         else
501                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
502 }
503
504 void resched_cpu(int cpu)
505 {
506         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
507         unsigned long flags;
508
509         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
510                 return;
511         resched_curr(rq);
512         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
513 }
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
517 /*
518  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
519  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
520  *
521  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
522  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
523  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
524  */
525 int get_nohz_timer_target(void)
526 {
527         int i, cpu = smp_processor_id();
528         struct sched_domain *sd;
529
530         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
531                 return cpu;
532
533         rcu_read_lock();
534         for_each_domain(cpu, sd) {
535                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
536                         if (cpu == i)
537                                 continue;
538
539                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
540                                 cpu = i;
541                                 goto unlock;
542                         }
543                 }
544         }
545
546         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
547                 cpu = housekeeping_any_cpu();
548 unlock:
549         rcu_read_unlock();
550         return cpu;
551 }
552 /*
553  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
554  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
555  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
556  * idle system the next event might even be infinite time into the
557  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
558  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
559  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
560  * wheel for the next timer event.
561  */
562 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
563 {
564         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
565
566         if (cpu == smp_processor_id())
567                 return;
568
569         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
570                 smp_send_reschedule(cpu);
571         else
572                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
573 }
574
575 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
576 {
577         /*
578          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
579          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
580          * If needed we can still optimize that later with an
581          * empty IRQ.
582          */
583         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
584                 if (cpu != smp_processor_id() ||
585                     tick_nohz_tick_stopped())
586                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
587                 return true;
588         }
589
590         return false;
591 }
592
593 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
594 {
595         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
596                 wake_up_idle_cpu(cpu);
597 }
598
599 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
600 {
601         int cpu = smp_processor_id();
602
603         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
604                 return false;
605
606         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
607                 return true;
608
609         /*
610          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
611          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
612          */
613         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
614         return false;
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
625
626 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
627 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
628 {
629         int fifo_nr_running;
630
631         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
632         if (rq->dl.dl_nr_running)
633                 return false;
634
635         /*
636          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
637          * actual RR behaviour.
638          */
639         if (rq->rt.rr_nr_running) {
640                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
641                         return true;
642                 else
643                         return false;
644         }
645
646         /*
647          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
648          * forced preemption between FIFO tasks.
649          */
650         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
651         if (fifo_nr_running)
652                 return true;
653
654         /*
655          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
656          * if there's more than one we need the tick for involuntary
657          * preemption.
658          */
659         if (rq->nr_running > 1)
660                 return false;
661
662         return true;
663 }
664 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
665
666 void sched_avg_update(struct rq *rq)
667 {
668         s64 period = sched_avg_period();
669
670         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
671                 /*
672                  * Inline assembly required to prevent the compiler
673                  * optimising this loop into a divmod call.
674                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
675                  */
676                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
677                 rq->age_stamp += period;
678                 rq->rt_avg /= 2;
679         }
680 }
681
682 #endif /* CONFIG_SMP */
683
684 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
685                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
686 /*
687  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
688  * node and @up when leaving it for the final time.
689  *
690  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
691  */
692 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
693                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
694 {
695         struct task_group *parent, *child;
696         int ret;
697
698         parent = from;
699
700 down:
701         ret = (*down)(parent, data);
702         if (ret)
703                 goto out;
704         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
705                 parent = child;
706                 goto down;
707
708 up:
709                 continue;
710         }
711         ret = (*up)(parent, data);
712         if (ret || parent == from)
713                 goto out;
714
715         child = parent;
716         parent = parent->parent;
717         if (parent)
718                 goto up;
719 out:
720         return ret;
721 }
722
723 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
724 {
725         return 0;
726 }
727 #endif
728
729 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
730 {
731         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
732         struct load_weight *load = &p->se.load;
733
734         /*
735          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
736          */
737         if (idle_policy(p->policy)) {
738                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
739                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
740                 return;
741         }
742
743         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
744         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
745 }
746
747 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
748 {
749         update_rq_clock(rq);
750         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
751                 sched_info_queued(rq, p);
752         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
753 }
754
755 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
756 {
757         update_rq_clock(rq);
758         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
759                 sched_info_dequeued(rq, p);
760         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
761 }
762
763 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         if (task_contributes_to_load(p))
766                 rq->nr_uninterruptible--;
767
768         enqueue_task(rq, p, flags);
769 }
770
771 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
772 {
773         if (task_contributes_to_load(p))
774                 rq->nr_uninterruptible++;
775
776         dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
780 {
781 /*
782  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
783  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
784  */
785 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
786         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
787 #endif
788 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
789         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
790
791         /*
792          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
793          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
794          * {soft,}irq region.
795          *
796          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
797          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
798          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
799          * monotonic.
800          *
801          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
802          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
803          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
804          * atomic ops.
805          */
806         if (irq_delta > delta)
807                 irq_delta = delta;
808
809         rq->prev_irq_time += irq_delta;
810         delta -= irq_delta;
811 #endif
812 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
813         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
814                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
815                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
816
817                 if (unlikely(steal > delta))
818                         steal = delta;
819
820                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
821                 delta -= steal;
822         }
823 #endif
824
825         rq->clock_task += delta;
826
827 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
828         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
829                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
830 #endif
831 }
832
833 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
834 {
835         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
836         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
837
838         if (stop) {
839                 /*
840                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
841                  * userspace knows about and won't get confused about.
842                  *
843                  * Also, it will make PI more or less work without too
844                  * much confusion -- but then, stop work should not
845                  * rely on PI working anyway.
846                  */
847                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
848
849                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
850         }
851
852         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
853
854         if (old_stop) {
855                 /*
856                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
857                  * it can die in pieces.
858                  */
859                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
860         }
861 }
862
863 /*
864  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
865  */
866 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
867 {
868         return p->static_prio;
869 }
870
871 /*
872  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
873  * without taking RT-inheritance into account. Might be
874  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
875  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
876  * estimator recalculates.
877  */
878 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
879 {
880         int prio;
881
882         if (task_has_dl_policy(p))
883                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
884         else if (task_has_rt_policy(p))
885                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
886         else
887                 prio = __normal_prio(p);
888         return prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the current priority, i.e. the priority
893  * taken into account by the scheduler. This value might
894  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
895  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
896  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
897  */
898 static int effective_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         p->normal_prio = normal_prio(p);
901         /*
902          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
903          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
904          * to the normal priority:
905          */
906         if (!rt_prio(p->prio))
907                 return p->normal_prio;
908         return p->prio;
909 }
910
911 /**
912  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
913  * @p: the task in question.
914  *
915  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
916  */
917 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
918 {
919         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
920 }
921
922 /*
923  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
924  * use the balance_callback list if you want balancing.
925  *
926  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
927  * balance_callback().
928  */
929 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
930                                        const struct sched_class *prev_class,
931                                        int oldprio)
932 {
933         if (prev_class != p->sched_class) {
934                 if (prev_class->switched_from)
935                         prev_class->switched_from(rq, p);
936
937                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
938         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
939                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
940 }
941
942 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
943 {
944         const struct sched_class *class;
945
946         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
947                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
948         } else {
949                 for_each_class(class) {
950                         if (class == rq->curr->sched_class)
951                                 break;
952                         if (class == p->sched_class) {
953                                 resched_curr(rq);
954                                 break;
955                         }
956                 }
957         }
958
959         /*
960          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
961          * this case, we can save a useless back to back clock update.
962          */
963         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
964                 rq_clock_skip_update(rq, true);
965 }
966
967 #ifdef CONFIG_SMP
968 /*
969  * This is how migration works:
970  *
971  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
972  *    stop_one_cpu().
973  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
974  *    off the CPU)
975  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
976  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
977  *    it and puts it into the right queue.
978  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
979  *    is done.
980  */
981
982 /*
983  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
984  *
985  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
986  */
987 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
988 {
989         lockdep_assert_held(&rq->lock);
990
991         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
992         dequeue_task(rq, p, 0);
993         set_task_cpu(p, new_cpu);
994         raw_spin_unlock(&rq->lock);
995
996         rq = cpu_rq(new_cpu);
997
998         raw_spin_lock(&rq->lock);
999         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1000         enqueue_task(rq, p, 0);
1001         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1002         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1003
1004         return rq;
1005 }
1006
1007 struct migration_arg {
1008         struct task_struct *task;
1009         int dest_cpu;
1010 };
1011
1012 /*
1013  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1014  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1015  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1016  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1017  *
1018  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1019  * as the task is no longer on this CPU.
1020  */
1021 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1022 {
1023         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1024                 return rq;
1025
1026         /* Affinity changed (again). */
1027         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1028                 return rq;
1029
1030         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1031
1032         return rq;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1037  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1038  * 'pushing' onto another runqueue.
1039  */
1040 static int migration_cpu_stop(void *data)
1041 {
1042         struct migration_arg *arg = data;
1043         struct task_struct *p = arg->task;
1044         struct rq *rq = this_rq();
1045
1046         /*
1047          * The original target cpu might have gone down and we might
1048          * be on another cpu but it doesn't matter.
1049          */
1050         local_irq_disable();
1051         /*
1052          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1053          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1054          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1055          */
1056         sched_ttwu_pending();
1057
1058         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1059         raw_spin_lock(&rq->lock);
1060         /*
1061          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1062          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1063          * we're holding p->pi_lock.
1064          */
1065         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1066                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1067         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1068         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1069
1070         local_irq_enable();
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 /*
1075  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1076  * actually call this function.
1077  */
1078 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1079 {
1080         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1081         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1082 }
1083
1084 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1085 {
1086         struct rq *rq = task_rq(p);
1087         bool queued, running;
1088
1089         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1090
1091         queued = task_on_rq_queued(p);
1092         running = task_current(rq, p);
1093
1094         if (queued) {
1095                 /*
1096                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1097                  * holding rq->lock.
1098                  */
1099                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1100                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1101         }
1102         if (running)
1103                 put_prev_task(rq, p);
1104
1105         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1106
1107         if (running)
1108                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1109         if (queued)
1110                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1115  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1116  * is removed from the allowed bitmask.
1117  *
1118  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1119  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1120  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1121  */
1122 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1123                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1124 {
1125         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1126         unsigned int dest_cpu;
1127         struct rq_flags rf;
1128         struct rq *rq;
1129         int ret = 0;
1130
1131         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1132
1133         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1134                 /*
1135                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1136                  */
1137                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1138         }
1139
1140         /*
1141          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1142          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1143          */
1144         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1145                 ret = -EINVAL;
1146                 goto out;
1147         }
1148
1149         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1150                 goto out;
1151
1152         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1153                 ret = -EINVAL;
1154                 goto out;
1155         }
1156
1157         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1158
1159         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1160                 /*
1161                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1162                  * !active we want to ensure they are strict per-cpu threads.
1163                  */
1164                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1165                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1166                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1167         }
1168
1169         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1170         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1171                 goto out;
1172
1173         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1174         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1175                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1176                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1177                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1178                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1179                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1180                 return 0;
1181         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1182                 /*
1183                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1184                  * afterwards anyway.
1185                  */
1186                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1187                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1188                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1189         }
1190 out:
1191         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1192
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1197 {
1198         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1199 }
1200 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1201
1202 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1203 {
1204 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1205         /*
1206          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1207          * ttwu() will sort out the placement.
1208          */
1209         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1210                         !p->on_rq);
1211
1212         /*
1213          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1214          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1215          * time relying on p->on_rq.
1216          */
1217         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1218                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1219                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1220
1221 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1222         /*
1223          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1224          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1225          *
1226          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1227          * see task_group().
1228          *
1229          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1230          * task_rq_lock().
1231          */
1232         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1233                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1234 #endif
1235 #endif
1236
1237         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1238
1239         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1240                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1241                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1242                 p->se.nr_migrations++;
1243                 perf_event_task_migrate(p);
1244         }
1245
1246         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1247 }
1248
1249 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1250 {
1251         if (task_on_rq_queued(p)) {
1252                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1253
1254                 src_rq = task_rq(p);
1255                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1256
1257                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1258                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1259                 set_task_cpu(p, cpu);
1260                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1261                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1262                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1263         } else {
1264                 /*
1265                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1266                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1267                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1268                  */
1269                 p->wake_cpu = cpu;
1270         }
1271 }
1272
1273 struct migration_swap_arg {
1274         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1275         int src_cpu, dst_cpu;
1276 };
1277
1278 static int migrate_swap_stop(void *data)
1279 {
1280         struct migration_swap_arg *arg = data;
1281         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1282         int ret = -EAGAIN;
1283
1284         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1285                 return -EAGAIN;
1286
1287         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1288         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1289
1290         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1291                         &arg->dst_task->pi_lock);
1292         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1293
1294         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1295                 goto unlock;
1296
1297         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1298                 goto unlock;
1299
1300         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1301                 goto unlock;
1302
1303         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1304                 goto unlock;
1305
1306         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1307         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1308
1309         ret = 0;
1310
1311 unlock:
1312         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1313         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1314         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1315
1316         return ret;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Cross migrate two tasks
1321  */
1322 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1323 {
1324         struct migration_swap_arg arg;
1325         int ret = -EINVAL;
1326
1327         arg = (struct migration_swap_arg){
1328                 .src_task = cur,
1329                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1330                 .dst_task = p,
1331                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1332         };
1333
1334         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1335                 goto out;
1336
1337         /*
1338          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1339          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1340          */
1341         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1342                 goto out;
1343
1344         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1345                 goto out;
1346
1347         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1348                 goto out;
1349
1350         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1351         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1352
1353 out:
1354         return ret;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1359  *
1360  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1361  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1362  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1363  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1364  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1365  * @p has remained unscheduled the whole time.
1366  *
1367  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1368  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1369  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1370  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1371  * waiting to become inactive.
1372  */
1373 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1374 {
1375         int running, queued;
1376         struct rq_flags rf;
1377         unsigned long ncsw;
1378         struct rq *rq;
1379
1380         for (;;) {
1381                 /*
1382                  * We do the initial early heuristics without holding
1383                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1384                  * the runqueue lock when things look like they will
1385                  * work out!
1386                  */
1387                 rq = task_rq(p);
1388
1389                 /*
1390                  * If the task is actively running on another CPU
1391                  * still, just relax and busy-wait without holding
1392                  * any locks.
1393                  *
1394                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1395                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1396                  * But we don't care, since "task_running()" will
1397                  * return false if the runqueue has changed and p
1398                  * is actually now running somewhere else!
1399                  */
1400                 while (task_running(rq, p)) {
1401                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1402                                 return 0;
1403                         cpu_relax();
1404                 }
1405
1406                 /*
1407                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1408                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1409                  * just go back and repeat.
1410                  */
1411                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1412                 trace_sched_wait_task(p);
1413                 running = task_running(rq, p);
1414                 queued = task_on_rq_queued(p);
1415                 ncsw = 0;
1416                 if (!match_state || p->state == match_state)
1417                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1418                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1419
1420                 /*
1421                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1422                  */
1423                 if (unlikely(!ncsw))
1424                         break;
1425
1426                 /*
1427                  * Was it really running after all now that we
1428                  * checked with the proper locks actually held?
1429                  *
1430                  * Oops. Go back and try again..
1431                  */
1432                 if (unlikely(running)) {
1433                         cpu_relax();
1434                         continue;
1435                 }
1436
1437                 /*
1438                  * It's not enough that it's not actively running,
1439                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1440                  * preempted!
1441                  *
1442                  * So if it was still runnable (but just not actively
1443                  * running right now), it's preempted, and we should
1444                  * yield - it could be a while.
1445                  */
1446                 if (unlikely(queued)) {
1447                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1448
1449                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1450                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1451                         continue;
1452                 }
1453
1454                 /*
1455                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1456                  * runnable, which means that it will never become
1457                  * running in the future either. We're all done!
1458                  */
1459                 break;
1460         }
1461
1462         return ncsw;
1463 }
1464
1465 /***
1466  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1467  * @p: the to-be-kicked thread
1468  *
1469  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1470  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1471  *
1472  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1473  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1474  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1475  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1476  * achieved as well.
1477  */
1478 void kick_process(struct task_struct *p)
1479 {
1480         int cpu;
1481
1482         preempt_disable();
1483         cpu = task_cpu(p);
1484         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1485                 smp_send_reschedule(cpu);
1486         preempt_enable();
1487 }
1488 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1489
1490 /*
1491  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1492  *
1493  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1494  *
1495  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1496  *
1497  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1498  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1499  *    cpu isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1500  *    see it.
1501  *
1502  *  - on cpu-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1503  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1504  *    cpu. Existing tasks will remain running there and will be taken
1505  *    off.
1506  *
1507  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1508  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1509  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1510  * to satisfy the above rules.
1511  */
1512 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1513 {
1514         int nid = cpu_to_node(cpu);
1515         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1516         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1517         int dest_cpu;
1518
1519         /*
1520          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1521          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1522          * select the cpu on the other node.
1523          */
1524         if (nid != -1) {
1525                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1526
1527                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1528                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1529                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1530                                 continue;
1531                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1532                                 return dest_cpu;
1533                 }
1534         }
1535
1536         for (;;) {
1537                 /* Any allowed, online CPU? */
1538                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1539                         if (!(p->flags & PF_KTHREAD) && !cpu_active(dest_cpu))
1540                                 continue;
1541                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1542                                 continue;
1543                         goto out;
1544                 }
1545
1546                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1547                 switch (state) {
1548                 case cpuset:
1549                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1550                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1551                                 state = possible;
1552                                 break;
1553                         }
1554                         /* fall-through */
1555                 case possible:
1556                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1557                         state = fail;
1558                         break;
1559
1560                 case fail:
1561                         BUG();
1562                         break;
1563                 }
1564         }
1565
1566 out:
1567         if (state != cpuset) {
1568                 /*
1569                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1570                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1571                  * leave kernel.
1572                  */
1573                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1574                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1575                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1576                 }
1577         }
1578
1579         return dest_cpu;
1580 }
1581
1582 /*
1583  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1584  */
1585 static inline
1586 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1587 {
1588         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1589
1590         if (tsk_nr_cpus_allowed(p) > 1)
1591                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1592         else
1593                 cpu = cpumask_any(tsk_cpus_allowed(p));
1594
1595         /*
1596          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1597          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1598          * cpu.
1599          *
1600          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1601          *
1602          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1603          *   not worry about this generic constraint ]
1604          */
1605         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1606                      !cpu_online(cpu)))
1607                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1608
1609         return cpu;
1610 }
1611
1612 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1613 {
1614         s64 diff = sample - *avg;
1615         *avg += diff >> 3;
1616 }
1617
1618 #else
1619
1620 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1621                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1622 {
1623         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1624 }
1625
1626 #endif /* CONFIG_SMP */
1627
1628 static void
1629 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1630 {
1631 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1632         struct rq *rq = this_rq();
1633
1634 #ifdef CONFIG_SMP
1635         int this_cpu = smp_processor_id();
1636
1637         if (cpu == this_cpu) {
1638                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1639                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1640         } else {
1641                 struct sched_domain *sd;
1642
1643                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1644                 rcu_read_lock();
1645                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1646                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1647                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1648                                 break;
1649                         }
1650                 }
1651                 rcu_read_unlock();
1652         }
1653
1654         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1655                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1656
1657 #endif /* CONFIG_SMP */
1658
1659         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1660         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1661
1662         if (wake_flags & WF_SYNC)
1663                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1664
1665 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1666 }
1667
1668 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1669 {
1670         activate_task(rq, p, en_flags);
1671         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1672
1673         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1674         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1675                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1676 }
1677
1678 /*
1679  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1680  */
1681 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1682                            struct pin_cookie cookie)
1683 {
1684         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1685         p->state = TASK_RUNNING;
1686         trace_sched_wakeup(p);
1687
1688 #ifdef CONFIG_SMP
1689         if (p->sched_class->task_woken) {
1690                 /*
1691                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1692                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1693                  */
1694                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1695                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1696                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
1697         }
1698
1699         if (rq->idle_stamp) {
1700                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1701                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1702
1703                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1704
1705                 if (rq->avg_idle > max)
1706                         rq->avg_idle = max;
1707
1708                 rq->idle_stamp = 0;
1709         }
1710 #endif
1711 }
1712
1713 static void
1714 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1715                  struct pin_cookie cookie)
1716 {
1717         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1718
1719         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1720
1721 #ifdef CONFIG_SMP
1722         if (p->sched_contributes_to_load)
1723                 rq->nr_uninterruptible--;
1724
1725         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1726                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1727 #endif
1728
1729         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1730         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, cookie);
1731 }
1732
1733 /*
1734  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1735  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1736  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1737  * the task is still ->on_rq.
1738  */
1739 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1740 {
1741         struct rq_flags rf;
1742         struct rq *rq;
1743         int ret = 0;
1744
1745         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1746         if (task_on_rq_queued(p)) {
1747                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1748                 update_rq_clock(rq);
1749                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf.cookie);
1750                 ret = 1;
1751         }
1752         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1753
1754         return ret;
1755 }
1756
1757 #ifdef CONFIG_SMP
1758 void sched_ttwu_pending(void)
1759 {
1760         struct rq *rq = this_rq();
1761         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1762         struct pin_cookie cookie;
1763         struct task_struct *p;
1764         unsigned long flags;
1765
1766         if (!llist)
1767                 return;
1768
1769         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1770         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1771
1772         while (llist) {
1773                 int wake_flags = 0;
1774
1775                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1776                 llist = llist_next(llist);
1777
1778                 if (p->sched_remote_wakeup)
1779                         wake_flags = WF_MIGRATED;
1780
1781                 ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, cookie);
1782         }
1783
1784         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1785         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1786 }
1787
1788 void scheduler_ipi(void)
1789 {
1790         /*
1791          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1792          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1793          * this IPI.
1794          */
1795         preempt_fold_need_resched();
1796
1797         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1798                 return;
1799
1800         /*
1801          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1802          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1803          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1804          * we do call them.
1805          *
1806          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1807          * properly.
1808          *
1809          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1810          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1811          * somewhat pessimize the simple resched case.
1812          */
1813         irq_enter();
1814         sched_ttwu_pending();
1815
1816         /*
1817          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1818          */
1819         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1820                 this_rq()->idle_balance = 1;
1821                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1822         }
1823         irq_exit();
1824 }
1825
1826 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1827 {
1828         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1829
1830         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1831
1832         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1833                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1834                         smp_send_reschedule(cpu);
1835                 else
1836                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1837         }
1838 }
1839
1840 void wake_up_if_idle(int cpu)
1841 {
1842         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1843         unsigned long flags;
1844
1845         rcu_read_lock();
1846
1847         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1848                 goto out;
1849
1850         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1851                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1852         } else {
1853                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1854                 if (is_idle_task(rq->curr))
1855                         smp_send_reschedule(cpu);
1856                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1857                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1858         }
1859
1860 out:
1861         rcu_read_unlock();
1862 }
1863
1864 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1865 {
1866         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1867 }
1868 #endif /* CONFIG_SMP */
1869
1870 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1871 {
1872         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1873         struct pin_cookie cookie;
1874
1875 #if defined(CONFIG_SMP)
1876         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1877                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1878                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1879                 return;
1880         }
1881 #endif
1882
1883         raw_spin_lock(&rq->lock);
1884         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1885         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, cookie);
1886         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1887         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1888 }
1889
1890 /*
1891  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1892  *
1893  *  MIGRATION
1894  *
1895  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1896  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1897  * execution on its new cpu [c1].
1898  *
1899  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1900  *
1901  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1902  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1903  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1904  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1905  *
1906  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1907  * Note: we only require RCpc transitivity.
1908  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1909  *
1910  * Example:
1911  *
1912  *   CPU0            CPU1            CPU2
1913  *
1914  *   LOCK rq(0)->lock
1915  *   sched-out X
1916  *   sched-in Y
1917  *   UNLOCK rq(0)->lock
1918  *
1919  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1920  *                                   dequeue X
1921  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1922  *
1923  *                                   LOCK rq(1)->lock
1924  *                                   enqueue X
1925  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1926  *
1927  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1928  *                   sched-out Z
1929  *                   sched-in X
1930  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1931  *
1932  *
1933  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1934  *
1935  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1936  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1937  * chain to provide order. Instead we do:
1938  *
1939  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1940  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1941  *
1942  * Example:
1943  *
1944  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1945  *
1946  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1947  *   dequeue X
1948  *   sched-out X
1949  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1950  *
1951  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1952  *                    X->state = WAKING
1953  *                    set_task_cpu(X,2)
1954  *
1955  *                    LOCK rq(2)->lock
1956  *                    enqueue X
1957  *                    X->state = RUNNING
1958  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1959  *
1960  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1961  *                                          sched-out Z
1962  *                                          sched-in X
1963  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1964  *
1965  *                    UNLOCK X->pi_lock
1966  *   UNLOCK rq(0)->lock
1967  *
1968  *
1969  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1970  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1971  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1972  * its wakeup.
1973  *
1974  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1975  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1976  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1977  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_load_acquire).
1978  *
1979  */
1980
1981 /**
1982  * try_to_wake_up - wake up a thread
1983  * @p: the thread to be awakened
1984  * @state: the mask of task states that can be woken
1985  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1986  *
1987  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1988  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1989  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1990  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1991  * runnable without the overhead of this.
1992  *
1993  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1994  * or @state didn't match @p's state.
1995  */
1996 static int
1997 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1998 {
1999         unsigned long flags;
2000         int cpu, success = 0;
2001
2002         /*
2003          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2004          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2005          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2006          * set_current_state() the waiting thread does.
2007          */
2008         smp_mb__before_spinlock();
2009         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2010         if (!(p->state & state))
2011                 goto out;
2012
2013         trace_sched_waking(p);
2014
2015         success = 1; /* we're going to change ->state */
2016         cpu = task_cpu(p);
2017
2018         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2019                 goto stat;
2020
2021 #ifdef CONFIG_SMP
2022         /*
2023          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2024          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2025          *
2026          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2027          * from the runqueue.
2028          *
2029          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2030          *      UNLOCK rq->lock
2031          *                      RMB
2032          *      LOCK   rq->lock
2033          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2034          *
2035          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2036          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2037          * task, the second putting it to sleep.
2038          */
2039         smp_rmb();
2040
2041         /*
2042          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2043          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2044          *
2045          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2046          *
2047          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2048          * their previous state and preserve Program Order.
2049          */
2050         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2051
2052         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2053         p->state = TASK_WAKING;
2054
2055         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2056         if (task_cpu(p) != cpu) {
2057                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2058                 set_task_cpu(p, cpu);
2059         }
2060 #endif /* CONFIG_SMP */
2061
2062         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2063 stat:
2064         if (schedstat_enabled())
2065                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2066 out:
2067         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2068
2069         return success;
2070 }
2071
2072 /**
2073  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2074  * @p: the thread to be awakened
2075  *
2076  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2077  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2078  * the current task.
2079  */
2080 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct pin_cookie cookie)
2081 {
2082         struct rq *rq = task_rq(p);
2083
2084         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2085             WARN_ON_ONCE(p == current))
2086                 return;
2087
2088         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2089
2090         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2091                 /*
2092                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2093                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2094                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2095                  * not yet picked a replacement task.
2096                  */
2097                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2098                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2099                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2100                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2101                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
2102         }
2103
2104         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2105                 goto out;
2106
2107         trace_sched_waking(p);
2108
2109         if (!task_on_rq_queued(p))
2110                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2111
2112         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, cookie);
2113         if (schedstat_enabled())
2114                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2115 out:
2116         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2117 }
2118
2119 /**
2120  * wake_up_process - Wake up a specific process
2121  * @p: The process to be woken up.
2122  *
2123  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2124  * processes.
2125  *
2126  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2127  *
2128  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2129  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2130  */
2131 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2132 {
2133         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2134 }
2135 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2136
2137 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2138 {
2139         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2140 }
2141
2142 /*
2143  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2144  */
2145 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2146 {
2147         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2148
2149         dl_se->dl_runtime = 0;
2150         dl_se->dl_deadline = 0;
2151         dl_se->dl_period = 0;
2152         dl_se->flags = 0;
2153         dl_se->dl_bw = 0;
2154
2155         dl_se->dl_throttled = 0;
2156         dl_se->dl_yielded = 0;
2157 }
2158
2159 /*
2160  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2161  * p is forked by current.
2162  *
2163  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2164  */
2165 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2166 {
2167         p->on_rq                        = 0;
2168
2169         p->se.on_rq                     = 0;
2170         p->se.exec_start                = 0;
2171         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2172         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2173         p->se.nr_migrations             = 0;
2174         p->se.vruntime                  = 0;
2175         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2176
2177 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2178         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2179 #endif
2180
2181 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2182         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2183         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2184 #endif
2185
2186         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2187         init_dl_task_timer(&p->dl);
2188         __dl_clear_params(p);
2189
2190         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2191         p->rt.timeout           = 0;
2192         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2193         p->rt.on_rq             = 0;
2194         p->rt.on_list           = 0;
2195
2196 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2197         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2198 #endif
2199
2200 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2201         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2202                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2203                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2204         }
2205
2206         if (clone_flags & CLONE_VM)
2207                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2208         else
2209                 p->numa_preferred_nid = -1;
2210
2211         p->node_stamp = 0ULL;
2212         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2213         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2214         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2215         p->numa_faults = NULL;
2216         p->last_task_numa_placement = 0;
2217         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2218
2219         p->numa_group = NULL;
2220 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2221 }
2222
2223 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2224
2225 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2226
2227 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2228 {
2229         if (enabled)
2230                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2231         else
2232                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2233 }
2234
2235 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2236 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2237                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2238 {
2239         struct ctl_table t;
2240         int err;
2241         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2242
2243         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2244                 return -EPERM;
2245
2246         t = *table;
2247         t.data = &state;
2248         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2249         if (err < 0)
2250                 return err;
2251         if (write)
2252                 set_numabalancing_state(state);
2253         return err;
2254 }
2255 #endif
2256 #endif
2257
2258 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2259
2260 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2261 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2262
2263 static void set_schedstats(bool enabled)
2264 {
2265         if (enabled)
2266                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2267         else
2268                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2269 }
2270
2271 void force_schedstat_enabled(void)
2272 {
2273         if (!schedstat_enabled()) {
2274                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2275                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2276         }
2277 }
2278
2279 static int __init setup_schedstats(char *str)
2280 {
2281         int ret = 0;
2282         if (!str)
2283                 goto out;
2284
2285         /*
2286          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2287          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2288          * variable so init_schedstats() can do it later.
2289          */
2290         if (!strcmp(str, "enable")) {
2291                 __sched_schedstats = true;
2292                 ret = 1;
2293         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2294                 __sched_schedstats = false;
2295                 ret = 1;
2296         }
2297 out:
2298         if (!ret)
2299                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2300
2301         return ret;
2302 }
2303 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2304
2305 static void __init init_schedstats(void)
2306 {
2307         set_schedstats(__sched_schedstats);
2308 }
2309
2310 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2311 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2312                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2313 {
2314         struct ctl_table t;
2315         int err;
2316         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2317
2318         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2319                 return -EPERM;
2320
2321         t = *table;
2322         t.data = &state;
2323         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2324         if (err < 0)
2325                 return err;
2326         if (write)
2327                 set_schedstats(state);
2328         return err;
2329 }
2330 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2331 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2332 static inline void init_schedstats(void) {}
2333 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2334
2335 /*
2336  * fork()/clone()-time setup:
2337  */
2338 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2339 {
2340         unsigned long flags;
2341         int cpu = get_cpu();
2342
2343         __sched_fork(clone_flags, p);
2344         /*
2345          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2346          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2347          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2348          */
2349         p->state = TASK_NEW;
2350
2351         /*
2352          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2353          */
2354         p->prio = current->normal_prio;
2355
2356         /*
2357          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2358          */
2359         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2360                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2361                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2362                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2363                         p->rt_priority = 0;
2364                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2365                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2366
2367                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2368                 set_load_weight(p);
2369
2370                 /*
2371                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2372                  * fulfilled its duty:
2373                  */
2374                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2375         }
2376
2377         if (dl_prio(p->prio)) {
2378                 put_cpu();
2379                 return -EAGAIN;
2380         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2381                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2382         } else {
2383                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2384         }
2385
2386         init_entity_runnable_average(&p->se);
2387
2388         /*
2389          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2390          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2391          * is ran before sched_fork().
2392          *
2393          * Silence PROVE_RCU.
2394          */
2395         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2396         /*
2397          * We're setting the cpu for the first time, we don't migrate,
2398          * so use __set_task_cpu().
2399          */
2400         __set_task_cpu(p, cpu);
2401         if (p->sched_class->task_fork)
2402                 p->sched_class->task_fork(p);
2403         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2404
2405 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2406         if (likely(sched_info_on()))
2407                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2408 #endif
2409 #if defined(CONFIG_SMP)
2410         p->on_cpu = 0;
2411 #endif
2412         init_task_preempt_count(p);
2413 #ifdef CONFIG_SMP
2414         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2415         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2416 #endif
2417
2418         put_cpu();
2419         return 0;
2420 }
2421
2422 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2423 {
2424         if (runtime == RUNTIME_INF)
2425                 return 1ULL << 20;
2426
2427         /*
2428          * Doing this here saves a lot of checks in all
2429          * the calling paths, and returning zero seems
2430          * safe for them anyway.
2431          */
2432         if (period == 0)
2433                 return 0;
2434
2435         return div64_u64(runtime << 20, period);
2436 }
2437
2438 #ifdef CONFIG_SMP
2439 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2440 {
2441         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2442                          "sched RCU must be held");
2443         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2444 }
2445
2446 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2447 {
2448         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2449         int cpus = 0;
2450
2451         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2452                          "sched RCU must be held");
2453         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2454                 cpus++;
2455
2456         return cpus;
2457 }
2458 #else
2459 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2460 {
2461         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2462 }
2463
2464 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2465 {
2466         return 1;
2467 }
2468 #endif
2469
2470 /*
2471  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2472  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2473  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2474  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2475  *
2476  * This function is called while holding p's rq->lock.
2477  *
2478  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2479  * __setparam_dl().
2480  */
2481 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2482                        const struct sched_attr *attr)
2483 {
2484
2485         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2486         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2487         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2488         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2489         int cpus, err = -1;
2490
2491         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2492         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2493                 return 0;
2494
2495         /*
2496          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2497          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2498          * allocated bandwidth of the container.
2499          */
2500         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2501         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2502         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2503             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2504                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2505                 err = 0;
2506         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2507                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2508                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2509                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2510                 err = 0;
2511         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2512                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2513                 err = 0;
2514         }
2515         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2516
2517         return err;
2518 }
2519
2520 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2521
2522 /*
2523  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2524  *
2525  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2526  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2527  * on the runqueue and wakes it.
2528  */
2529 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2530 {
2531         struct rq_flags rf;
2532         struct rq *rq;
2533
2534         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2535         p->state = TASK_RUNNING;
2536 #ifdef CONFIG_SMP
2537         /*
2538          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2539          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2540          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2541          *
2542          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2543          * as we're not fully set-up yet.
2544          */
2545         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2546 #endif
2547         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2548         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2549
2550         activate_task(rq, p, 0);
2551         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2552         trace_sched_wakeup_new(p);
2553         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2554 #ifdef CONFIG_SMP
2555         if (p->sched_class->task_woken) {
2556                 /*
2557                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2558                  * drop it.
2559                  */
2560                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2561                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2562                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2563         }
2564 #endif
2565         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2566 }
2567
2568 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2569
2570 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2571
2572 void preempt_notifier_inc(void)
2573 {
2574         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2575 }
2576 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2577
2578 void preempt_notifier_dec(void)
2579 {
2580         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2581 }
2582 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2583
2584 /**
2585  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2586  * @notifier: notifier struct to register
2587  */
2588 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2589 {
2590         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2591                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2592
2593         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2594 }
2595 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2596
2597 /**
2598  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2599  * @notifier: notifier struct to unregister
2600  *
2601  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2602  */
2603 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2604 {
2605         hlist_del(&notifier->link);
2606 }
2607 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2608
2609 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2610 {
2611         struct preempt_notifier *notifier;
2612
2613         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2614                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2615 }
2616
2617 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2618 {
2619         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2620                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2621 }
2622
2623 static void
2624 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2625                                    struct task_struct *next)
2626 {
2627         struct preempt_notifier *notifier;
2628
2629         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2630                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2631 }
2632
2633 static __always_inline void
2634 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2635                                  struct task_struct *next)
2636 {
2637         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2638                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2639 }
2640
2641 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2642
2643 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2644 {
2645 }
2646
2647 static inline void
2648 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2649                                  struct task_struct *next)
2650 {
2651 }
2652
2653 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2654
2655 /**
2656  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2657  * @rq: the runqueue preparing to switch
2658  * @prev: the current task that is being switched out
2659  * @next: the task we are going to switch to.
2660  *
2661  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2662  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2663  * switch.
2664  *
2665  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2666  * hooks.
2667  */
2668 static inline void
2669 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2670                     struct task_struct *next)
2671 {
2672         sched_info_switch(rq, prev, next);
2673         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2674         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2675         prepare_lock_switch(rq, next);
2676         prepare_arch_switch(next);
2677 }
2678
2679 /**
2680  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2681  * @prev: the thread we just switched away from.
2682  *
2683  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2684  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2685  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2686  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2687  *
2688  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2689  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2690  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2691  * details.)
2692  *
2693  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2694  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2695  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2696  * because prev may have moved to another CPU.
2697  */
2698 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2699         __releases(rq->lock)
2700 {
2701         struct rq *rq = this_rq();
2702         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2703         long prev_state;
2704
2705         /*
2706          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2707          * because it left us after:
2708          *
2709          *      schedule()
2710          *        preempt_disable();                    // 1
2711          *        __schedule()
2712          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2713          *
2714          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2715          */
2716         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2717                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2718                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2719                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2720
2721         rq->prev_mm = NULL;
2722
2723         /*
2724          * A task struct has one reference for the use as "current".
2725          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2726          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2727          * the scheduled task must drop that reference.
2728          *
2729          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2730          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2731          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2732          * transition, resulting in a double drop.
2733          */
2734         prev_state = prev->state;
2735         vtime_task_switch(prev);
2736         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2737         finish_lock_switch(rq, prev);
2738         finish_arch_post_lock_switch();
2739
2740         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2741         if (mm)
2742                 mmdrop(mm);
2743         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2744                 if (prev->sched_class->task_dead)
2745                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2746
2747                 /*
2748                  * Remove function-return probe instances associated with this
2749                  * task and put them back on the free list.
2750                  */
2751                 kprobe_flush_task(prev);
2752                 put_task_struct(prev);
2753         }
2754
2755         tick_nohz_task_switch();
2756         return rq;
2757 }
2758
2759 #ifdef CONFIG_SMP
2760
2761 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2762 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2763 {
2764         struct callback_head *head, *next;
2765         void (*func)(struct rq *rq);
2766         unsigned long flags;
2767
2768         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2769         head = rq->balance_callback;
2770         rq->balance_callback = NULL;
2771         while (head) {
2772                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2773                 next = head->next;
2774                 head->next = NULL;
2775                 head = next;
2776
2777                 func(rq);
2778         }
2779         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2780 }
2781
2782 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2783 {
2784         if (unlikely(rq->balance_callback))
2785                 __balance_callback(rq);
2786 }
2787
2788 #else
2789
2790 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2791 {
2792 }
2793
2794 #endif
2795
2796 /**
2797  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2798  * @prev: the thread we just switched away from.
2799  */
2800 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2801         __releases(rq->lock)
2802 {
2803         struct rq *rq;
2804
2805         /*
2806          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2807          * finish_task_switch() for details.
2808          *
2809          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2810          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2811          * PREEMPT_COUNT kernels).
2812          */
2813
2814         rq = finish_task_switch(prev);
2815         balance_callback(rq);
2816         preempt_enable();
2817
2818         if (current->set_child_tid)
2819                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2820 }
2821
2822 /*
2823  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2824  */
2825 static __always_inline struct rq *
2826 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2827                struct task_struct *next, struct pin_cookie cookie)
2828 {
2829         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2830
2831         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2832
2833         mm = next->mm;
2834         oldmm = prev->active_mm;
2835         /*
2836          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2837          * combine the page table reload and the switch backend into
2838          * one hypercall.
2839          */
2840         arch_start_context_switch(prev);
2841
2842         if (!mm) {
2843                 next->active_mm = oldmm;
2844                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2845                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2846         } else
2847                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2848
2849         if (!prev->mm) {
2850                 prev->active_mm = NULL;
2851                 rq->prev_mm = oldmm;
2852         }
2853         /*
2854          * Since the runqueue lock will be released by the next
2855          * task (which is an invalid locking op but in the case
2856          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2857          * do an early lockdep release here:
2858          */
2859         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2860         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2861
2862         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2863         switch_to(prev, next, prev);
2864         barrier();
2865
2866         return finish_task_switch(prev);
2867 }
2868
2869 /*
2870  * nr_running and nr_context_switches:
2871  *
2872  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2873  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2874  */
2875 unsigned long nr_running(void)
2876 {
2877         unsigned long i, sum = 0;
2878
2879         for_each_online_cpu(i)
2880                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2881
2882         return sum;
2883 }
2884
2885 /*
2886  * Check if only the current task is running on the cpu.
2887  *
2888  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2889  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2890  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2891  *
2892  * - from a non-preemptable section (of course)
2893  *
2894  * - from a thread that is bound to a single CPU
2895  *
2896  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2897  */
2898 bool single_task_running(void)
2899 {
2900         return raw_rq()->nr_running == 1;
2901 }
2902 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2903
2904 unsigned long long nr_context_switches(void)
2905 {
2906         int i;
2907         unsigned long long sum = 0;
2908
2909         for_each_possible_cpu(i)
2910                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2911
2912         return sum;
2913 }
2914
2915 unsigned long nr_iowait(void)
2916 {
2917         unsigned long i, sum = 0;
2918
2919         for_each_possible_cpu(i)
2920                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2921
2922         return sum;
2923 }
2924
2925 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2926 {
2927         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2928         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2929 }
2930
2931 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2932 {
2933         struct rq *rq = this_rq();
2934         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2935         *load = rq->load.weight;
2936 }
2937
2938 #ifdef CONFIG_SMP
2939
2940 /*
2941  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2942  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2943  */
2944 void sched_exec(void)
2945 {
2946         struct task_struct *p = current;
2947         unsigned long flags;
2948         int dest_cpu;
2949
2950         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2951         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2952         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2953                 goto unlock;
2954
2955         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2956                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2957
2958                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2959                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2960                 return;
2961         }
2962 unlock:
2963         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2964 }
2965
2966 #endif
2967
2968 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2969 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2970
2971 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2972 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2973
2974 /*
2975  * Return accounted runtime for the task.
2976  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2977  * pending runtime that have not been accounted yet.
2978  */
2979 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2980 {
2981         struct rq_flags rf;
2982         struct rq *rq;
2983         u64 ns;
2984
2985 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2986         /*
2987          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2988          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2989          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2990          *
2991          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2992          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2993          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2994          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2995          * been accounted, so we're correct here as well.
2996          */
2997         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2998                 return p->se.sum_exec_runtime;
2999 #endif
3000
3001         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3002         /*
3003          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3004          * project cycles that may never be accounted to this
3005          * thread, breaking clock_gettime().
3006          */
3007         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3008                 update_rq_clock(rq);
3009                 p->sched_class->update_curr(rq);
3010         }
3011         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3012         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3013
3014         return ns;
3015 }
3016
3017 /*
3018  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3019  * We call it with interrupts disabled.
3020  */
3021 void scheduler_tick(void)
3022 {
3023         int cpu = smp_processor_id();
3024         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3025         struct task_struct *curr = rq->curr;
3026
3027         sched_clock_tick();
3028
3029         raw_spin_lock(&rq->lock);
3030         update_rq_clock(rq);
3031         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3032         cpu_load_update_active(rq);
3033         calc_global_load_tick(rq);
3034         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3035
3036         perf_event_task_tick();
3037
3038 #ifdef CONFIG_SMP
3039         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3040         trigger_load_balance(rq);
3041 #endif
3042         rq_last_tick_reset(rq);
3043 }
3044
3045 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3046 /**
3047  * scheduler_tick_max_deferment
3048  *
3049  * Keep at least one tick per second when a single
3050  * active task is running because the scheduler doesn't
3051  * yet completely support full dynticks environment.
3052  *
3053  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3054  * balancing, etc... continue to move forward, even
3055  * with a very low granularity.
3056  *
3057  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3058  */
3059 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3060 {
3061         struct rq *rq = this_rq();
3062         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3063
3064         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3065
3066         if (time_before_eq(next, now))
3067                 return 0;
3068
3069         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3070 }
3071 #endif
3072
3073 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3074                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3075 /*
3076  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3077  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3078  */
3079 static inline void preempt_latency_start(int val)
3080 {
3081         if (preempt_count() == val) {
3082                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3083 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3084                 current->preempt_disable_ip = ip;
3085 #endif
3086                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3087         }
3088 }
3089
3090 void preempt_count_add(int val)
3091 {
3092 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3093         /*
3094          * Underflow?
3095          */
3096         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3097                 return;
3098 #endif
3099         __preempt_count_add(val);
3100 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3101         /*
3102          * Spinlock count overflowing soon?
3103          */
3104         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3105                                 PREEMPT_MASK - 10);
3106 #endif
3107         preempt_latency_start(val);
3108 }
3109 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3110 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3111
3112 /*
3113  * If the value passed in equals to the current preempt count
3114  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3115  */
3116 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3117 {
3118         if (preempt_count() == val)
3119                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3120 }
3121
3122 void preempt_count_sub(int val)
3123 {
3124 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3125         /*
3126          * Underflow?
3127          */
3128         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3129                 return;
3130         /*
3131          * Is the spinlock portion underflowing?
3132          */
3133         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3134                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3135                 return;
3136 #endif
3137
3138         preempt_latency_stop(val);
3139         __preempt_count_sub(val);
3140 }
3141 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3142 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3143
3144 #else
3145 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3146 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3147 #endif
3148
3149 /*
3150  * Print scheduling while atomic bug:
3151  */
3152 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3153 {
3154         if (oops_in_progress)
3155                 return;
3156
3157         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3158                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3159
3160         debug_show_held_locks(prev);
3161         print_modules();
3162         if (irqs_disabled())
3163                 print_irqtrace_events(prev);
3164 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3165         if (in_atomic_preempt_off()) {
3166                 pr_err("Preemption disabled at:");
3167                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3168                 pr_cont("\n");
3169         }
3170 #endif
3171         if (panic_on_warn)
3172                 panic("scheduling while atomic\n");
3173
3174         dump_stack();
3175         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3176 }
3177
3178 /*
3179  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3180  */
3181 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3182 {
3183 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3184         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3185                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3186 #endif
3187
3188         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3189                 __schedule_bug(prev);
3190                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3191         }
3192         rcu_sleep_check();
3193
3194         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3195
3196         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3197 }
3198
3199 /*
3200  * Pick up the highest-prio task:
3201  */
3202 static inline struct task_struct *
3203 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct pin_cookie cookie)
3204 {
3205         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3206         struct task_struct *p;
3207
3208         /*
3209          * Optimization: we know that if all tasks are in
3210          * the fair class we can call that function directly:
3211          */
3212         if (likely(prev->sched_class == class &&
3213                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3214                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3215                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3216                         goto again;
3217
3218                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3219                 if (unlikely(!p))
3220                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3221
3222                 return p;
3223         }
3224
3225 again:
3226         for_each_class(class) {
3227                 p = class->pick_next_task(rq, prev, cookie);
3228                 if (p) {
3229                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3230                                 goto again;
3231                         return p;
3232                 }
3233         }
3234
3235         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3236 }
3237
3238 /*
3239  * __schedule() is the main scheduler function.
3240  *
3241  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3242  *
3243  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3244  *
3245  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3246  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3247  *
3248  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3249  *      interrupt handler scheduler_tick().
3250  *
3251  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3252  *      task to the run-queue and that's it.
3253  *
3254  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3255  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3256  *      called on the nearest possible occasion:
3257  *
3258  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3259  *
3260  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3261  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3262  *           spin_unlock()!)
3263  *
3264  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3265  *           preemptible context
3266  *
3267  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3268  *         then at the next:
3269  *
3270  *          - cond_resched() call
3271  *          - explicit schedule() call
3272  *          - return from syscall or exception to user-space
3273  *          - return from interrupt-handler to user-space
3274  *
3275  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3276  */
3277 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3278 {
3279         struct task_struct *prev, *next;
3280         unsigned long *switch_count;
3281         struct pin_cookie cookie;
3282         struct rq *rq;
3283         int cpu;
3284
3285         cpu = smp_processor_id();
3286         rq = cpu_rq(cpu);
3287         prev = rq->curr;
3288
3289         /*
3290          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3291          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3292          * inconsistent (higher) preempt count.
3293          *
3294          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3295          * about this.
3296          */
3297         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3298                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3299
3300         schedule_debug(prev);
3301
3302         if (sched_feat(HRTICK))
3303                 hrtick_clear(rq);
3304
3305         local_irq_disable();
3306         rcu_note_context_switch();
3307
3308         /*
3309          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3310          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3311          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3312          */
3313         smp_mb__before_spinlock();
3314         raw_spin_lock(&rq->lock);
3315         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3316
3317         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3318
3319         switch_count = &prev->nivcsw;
3320         if (!preempt && prev->state) {
3321                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3322                         prev->state = TASK_RUNNING;
3323                 } else {
3324                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3325                         prev->on_rq = 0;
3326
3327                         /*
3328                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3329                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3330                          * concurrency.
3331                          */
3332                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3333                                 struct task_struct *to_wakeup;
3334
3335                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3336                                 if (to_wakeup)
3337                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, cookie);
3338                         }
3339                 }
3340                 switch_count = &prev->nvcsw;
3341         }
3342
3343         if (task_on_rq_queued(prev))
3344                 update_rq_clock(rq);
3345
3346         next = pick_next_task(rq, prev, cookie);
3347         clear_tsk_need_resched(prev);
3348         clear_preempt_need_resched();
3349         rq->clock_skip_update = 0;
3350
3351         if (likely(prev != next)) {
3352                 rq->nr_switches++;
3353                 rq->curr = next;
3354                 ++*switch_count;
3355
3356                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3357                 rq = context_switch(rq, prev, next, cookie); /* unlocks the rq */
3358         } else {
3359                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
3360                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3361         }
3362
3363         balance_callback(rq);
3364 }
3365 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__schedule); /* switch_to() */
3366
3367 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3368 {
3369         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3370                 return;
3371         /*
3372          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3373          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3374          */
3375         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3376                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3377 }
3378
3379 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3380 {
3381         struct task_struct *tsk = current;
3382
3383         sched_submit_work(tsk);
3384         do {
3385                 preempt_disable();
3386                 __schedule(false);
3387                 sched_preempt_enable_no_resched();
3388         } while (need_resched());
3389 }
3390 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3391
3392 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3393 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3394 {
3395         /*
3396          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3397          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3398          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3399          * we find a better solution.
3400          *
3401          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3402          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3403          * too frequently to make sense yet.
3404          */
3405         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3406         schedule();
3407         exception_exit(prev_state);
3408 }
3409 #endif
3410
3411 /**
3412  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3413  *
3414  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3415  */
3416 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3417 {
3418         sched_preempt_enable_no_resched();
3419         schedule();
3420         preempt_disable();
3421 }
3422
3423 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3424 {
3425         do {
3426                 /*
3427                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3428                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3429                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3430                  * by the function tracer will call this function again and
3431                  * cause infinite recursion.
3432                  *
3433                  * Preemption must be disabled here before the function
3434                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3435                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3436                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3437                  * which can also be traced by the function tracer.
3438                  */
3439                 preempt_disable_notrace();
3440                 preempt_latency_start(1);
3441                 __schedule(true);
3442                 preempt_latency_stop(1);
3443                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3444
3445                 /*
3446                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3447                  * between schedule and now.
3448                  */
3449         } while (need_resched());
3450 }
3451
3452 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3453 /*
3454  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3455  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3456  * occur there and call schedule directly.
3457  */
3458 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3459 {
3460         /*
3461          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3462          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3463          */
3464         if (likely(!preemptible()))
3465                 return;
3466
3467         preempt_schedule_common();
3468 }
3469 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3470 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3471
3472 /**
3473  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3474  *
3475  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3476  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3477  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3478  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3479  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3480  * to be called when the system is still in usermode.
3481  *
3482  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3483  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3484  * calling the scheduler.
3485  */
3486 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3487 {
3488         enum ctx_state prev_ctx;
3489
3490         if (likely(!preemptible()))
3491                 return;
3492
3493         do {
3494                 /*
3495                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3496                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3497                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3498                  * by the function tracer will call this function again and
3499                  * cause infinite recursion.
3500                  *
3501                  * Preemption must be disabled here before the function
3502                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3503                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3504                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3505                  * which can also be traced by the function tracer.
3506                  */
3507                 preempt_disable_notrace();
3508                 preempt_latency_start(1);
3509                 /*
3510                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3511                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3512                  * an infinite recursion.
3513                  */
3514                 prev_ctx = exception_enter();
3515                 __schedule(true);
3516                 exception_exit(prev_ctx);
3517
3518                 preempt_latency_stop(1);
3519                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3520         } while (need_resched());
3521 }
3522 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3523
3524 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3525
3526 /*
3527  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3528  * off of irq context.
3529  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3530  * protect us against recursive calling from irq.
3531  */
3532 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3533 {
3534         enum ctx_state prev_state;
3535
3536         /* Catch callers which need to be fixed */
3537         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3538
3539         prev_state = exception_enter();
3540
3541         do {
3542                 preempt_disable();
3543                 local_irq_enable();
3544                 __schedule(true);
3545                 local_irq_disable();
3546                 sched_preempt_enable_no_resched();
3547         } while (need_resched());
3548
3549         exception_exit(prev_state);
3550 }
3551
3552 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3553                           void *key)
3554 {
3555         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3556 }
3557 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3558
3559 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3560
3561 /*
3562  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3563  * @p: task
3564  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3565  *
3566  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3567  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3568  *
3569  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3570  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3571  */
3572 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3573 {
3574         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3575         const struct sched_class *prev_class;
3576         struct rq_flags rf;
3577         struct rq *rq;
3578
3579         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3580
3581         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3582
3583         /*
3584          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3585          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3586          *
3587          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3588          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3589          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3590          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3591          * with interrupts disabled and will complete the lock
3592          * protected section without being interrupted. So there is no
3593          * real need to boost.
3594          */
3595         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3596                 WARN_ON(p != rq->curr);
3597                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3598                 goto out_unlock;
3599         }
3600
3601         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3602         oldprio = p->prio;
3603
3604         if (oldprio == prio)
3605                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3606
3607         prev_class = p->sched_class;
3608         queued = task_on_rq_queued(p);
3609         running = task_current(rq, p);
3610         if (queued)
3611                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3612         if (running)
3613                 put_prev_task(rq, p);
3614
3615         /*
3616          * Boosting condition are:
3617          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3618          *      --> -dl task blocks on mutex A
3619          *
3620          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3621          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3622          *          running task
3623          */
3624         if (dl_prio(prio)) {
3625                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3626                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3627                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3628                         p->dl.dl_boosted = 1;
3629                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3630                 } else
3631                         p->dl.dl_boosted = 0;
3632                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3633         } else if (rt_prio(prio)) {
3634                 if (dl_prio(oldprio))
3635                         p->dl.dl_boosted = 0;
3636                 if (oldprio < prio)
3637                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3638                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3639         } else {
3640                 if (dl_prio(oldprio))
3641                         p->dl.dl_boosted = 0;
3642                 if (rt_prio(oldprio))
3643                         p->rt.timeout = 0;
3644                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3645         }
3646
3647         p->prio = prio;
3648
3649         if (running)
3650                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3651         if (queued)
3652                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3653
3654         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3655 out_unlock:
3656         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3657         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3658
3659         balance_callback(rq);
3660         preempt_enable();
3661 }
3662 #endif
3663
3664 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3665 {
3666         int old_prio, delta, queued;
3667         struct rq_flags rf;
3668         struct rq *rq;
3669
3670         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3671                 return;
3672         /*
3673          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3674          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3675          */
3676         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3677         /*
3678          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3679          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3680          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3681          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3682          */
3683         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3684                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3685                 goto out_unlock;
3686         }
3687         queued = task_on_rq_queued(p);
3688         if (queued)
3689                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3690
3691         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3692         set_load_weight(p);
3693         old_prio = p->prio;
3694         p->prio = effective_prio(p);
3695         delta = p->prio - old_prio;
3696
3697         if (queued) {
3698                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3699                 /*
3700                  * If the task increased its priority or is running and
3701                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3702                  */
3703                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3704                         resched_curr(rq);
3705         }
3706 out_unlock:
3707         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3708 }
3709 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3710
3711 /*
3712  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3713  * @p: task
3714  * @nice: nice value
3715  */
3716 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3717 {
3718         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3719         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3720
3721         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3722                 capable(CAP_SYS_NICE));
3723 }
3724
3725 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3726
3727 /*
3728  * sys_nice - change the priority of the current process.
3729  * @increment: priority increment
3730  *
3731  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3732  * does similar things.
3733  */
3734 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3735 {
3736         long nice, retval;
3737
3738         /*
3739          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3740          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3741          * and we have a single winner.
3742          */
3743         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3744         nice = task_nice(current) + increment;
3745
3746         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3747         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3748                 return -EPERM;
3749
3750         retval = security_task_setnice(current, nice);
3751         if (retval)
3752                 return retval;
3753
3754         set_user_nice(current, nice);
3755         return 0;
3756 }
3757
3758 #endif
3759
3760 /**
3761  * task_prio - return the priority value of a given task.
3762  * @p: the task in question.
3763  *
3764  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3765  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3766  * around 0, value goes from -16 to +15.
3767  */
3768 int task_prio(const struct task_struct *p)
3769 {
3770         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3771 }
3772
3773 /**
3774  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3775  * @cpu: the processor in question.
3776  *
3777  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3778  */
3779 int idle_cpu(int cpu)
3780 {
3781         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3782
3783         if (rq->curr != rq->idle)
3784                 return 0;
3785
3786         if (rq->nr_running)
3787                 return 0;
3788
3789 #ifdef CONFIG_SMP
3790         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3791                 return 0;
3792 #endif
3793
3794         return 1;
3795 }
3796
3797 /**
3798  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3799  * @cpu: the processor in question.
3800  *
3801  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3802  */
3803 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3804 {
3805         return cpu_rq(cpu)->idle;
3806 }
3807
3808 /**
3809  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3810  * @pid: the pid in question.
3811  *
3812  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3813  */
3814 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3815 {
3816         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3817 }
3818
3819 /*
3820  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3821  * SCHED_DEADLINE task.
3822  *
3823  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3824  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3825  * for the first time with its new policy.
3826  */
3827 static void
3828 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3829 {
3830         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3831
3832         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3833         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3834         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3835         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3836         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3837
3838         /*
3839          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3840          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3841          *
3842          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3843          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3844          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3845          * amount.
3846          *
3847          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3848          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3849          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3850          * before the current scheduling deadline.
3851          *
3852          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3853          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3854          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3855          * consume more than promised.
3856          */
3857 }
3858
3859 /*
3860  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3861  * it calls know not to change it.
3862  */
3863 #define SETPARAM_POLICY -1
3864
3865 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3866                 const struct sched_attr *attr)
3867 {
3868         int policy = attr->sched_policy;
3869
3870         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3871                 policy = p->policy;
3872
3873         p->policy = policy;
3874
3875         if (dl_policy(policy))
3876                 __setparam_dl(p, attr);
3877         else if (fair_policy(policy))
3878                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3879
3880         /*
3881          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3882          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3883          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3884          */
3885         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3886         p->normal_prio = normal_prio(p);
3887         set_load_weight(p);
3888 }
3889
3890 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3891 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3892                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3893 {
3894         __setscheduler_params(p, attr);
3895
3896         /*
3897          * Keep a potential priority boosting if called from
3898          * sched_setscheduler().
3899          */
3900         if (keep_boost)
3901                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3902         else
3903                 p->prio = normal_prio(p);
3904
3905         if (dl_prio(p->prio))
3906                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3907         else if (rt_prio(p->prio))
3908                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3909         else
3910                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3911 }
3912
3913 static void
3914 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3915 {
3916         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3917
3918         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3919         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3920         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3921         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3922         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3923 }
3924
3925 /*
3926  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3927  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3928  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3929  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3930  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3931  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3932  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3933  * sched_period, as the latter can be zero).
3934  */
3935 static bool
3936 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3937 {
3938         /* deadline != 0 */
3939         if (attr->sched_deadline == 0)
3940                 return false;
3941
3942         /*
3943          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3944          * that big.
3945          */
3946         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3947                 return false;
3948
3949         /*
3950          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3951          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3952          */
3953         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3954             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3955                 return false;
3956
3957         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3958         if ((attr->sched_period != 0 &&
3959              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3960             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3961                 return false;
3962
3963         return true;
3964 }
3965
3966 /*
3967  * check the target process has a UID that matches the current process's
3968  */
3969 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3970 {
3971         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3972         bool match;
3973
3974         rcu_read_lock();
3975         pcred = __task_cred(p);
3976         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3977                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3978         rcu_read_unlock();
3979         return match;
3980 }
3981
3982 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3983                 const struct sched_attr *attr)
3984 {
3985         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3986
3987         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3988                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3989                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3990                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3991                 return true;
3992
3993         return false;
3994 }
3995
3996 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3997                                 const struct sched_attr *attr,
3998                                 bool user, bool pi)
3999 {
4000         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4001                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4002         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4003         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4004         const struct sched_class *prev_class;
4005         struct rq_flags rf;
4006         int reset_on_fork;
4007         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
4008         struct rq *rq;
4009
4010         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4011         BUG_ON(in_interrupt());
4012 recheck:
4013         /* double check policy once rq lock held */
4014         if (policy < 0) {
4015                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4016                 policy = oldpolicy = p->policy;
4017         } else {
4018                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4019
4020                 if (!valid_policy(policy))
4021                         return -EINVAL;
4022         }
4023
4024         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
4025                 return -EINVAL;
4026
4027         /*
4028          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4029          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4030          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4031          */
4032         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4033             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4034                 return -EINVAL;
4035         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4036             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4037                 return -EINVAL;
4038
4039         /*
4040          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4041          */
4042         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4043                 if (fair_policy(policy)) {
4044                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4045                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4046                                 return -EPERM;
4047                 }
4048
4049                 if (rt_policy(policy)) {
4050                         unsigned long rlim_rtprio =
4051                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4052
4053                         /* can't set/change the rt policy */
4054                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4055                                 return -EPERM;
4056
4057                         /* can't increase priority */
4058                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4059                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4060                                 return -EPERM;
4061                 }
4062
4063                  /*
4064                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4065                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4066                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4067                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4068                   */
4069                 if (dl_policy(policy))
4070                         return -EPERM;
4071
4072                 /*
4073                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4074                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4075                  */
4076                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4077                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4078                                 return -EPERM;
4079                 }
4080
4081                 /* can't change other user's priorities */
4082                 if (!check_same_owner(p))
4083                         return -EPERM;
4084
4085                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4086                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4087                         return -EPERM;
4088         }
4089
4090         if (user) {
4091                 retval = security_task_setscheduler(p);
4092                 if (retval)
4093                         return retval;
4094         }
4095
4096         /*
4097          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4098          * changing the priority of the task:
4099          *
4100          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4101          * runqueue lock must be held.
4102          */
4103         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4104
4105         /*
4106          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4107          */
4108         if (p == rq->stop) {
4109                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4110                 return -EINVAL;
4111         }
4112
4113         /*
4114          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4115          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4116          */
4117         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4118                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4119                         goto change;
4120                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4121                         goto change;
4122                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4123                         goto change;
4124
4125                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4126                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4127                 return 0;
4128         }
4129 change:
4130
4131         if (user) {
4132 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4133                 /*
4134                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4135                  * assigned.
4136                  */
4137                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4138                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4139                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4140                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4141                         return -EPERM;
4142                 }
4143 #endif
4144 #ifdef CONFIG_SMP
4145                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4146                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4147
4148                         /*
4149                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4150                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4151                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4152                          */
4153                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4154                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4155                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4156                                 return -EPERM;
4157                         }
4158                 }
4159 #endif
4160         }
4161
4162         /* recheck policy now with rq lock held */
4163         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4164                 policy = oldpolicy = -1;
4165                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4166                 goto recheck;
4167         }
4168
4169         /*
4170          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4171          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4172          * is available.
4173          */
4174         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4175                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4176                 return -EBUSY;
4177         }
4178
4179         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4180         oldprio = p->prio;
4181
4182         if (pi) {
4183                 /*
4184                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4185                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4186                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4187                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4188                  * itself.
4189                  */
4190                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4191                 if (new_effective_prio == oldprio)
4192                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4193         }
4194
4195         queued = task_on_rq_queued(p);
4196         running = task_current(rq, p);
4197         if (queued)
4198                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4199         if (running)
4200                 put_prev_task(rq, p);
4201
4202         prev_class = p->sched_class;
4203         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4204
4205         if (running)
4206                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4207         if (queued) {
4208                 /*
4209                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4210                  * increased (user space view).
4211                  */
4212                 if (oldprio < p->prio)
4213                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4214
4215                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4216         }
4217
4218         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4219         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4220         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4221
4222         if (pi)
4223                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4224
4225         /*
4226          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4227          */
4228         balance_callback(rq);
4229         preempt_enable();
4230
4231         return 0;
4232 }
4233
4234 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4235                                const struct sched_param *param, bool check)
4236 {
4237         struct sched_attr attr = {
4238                 .sched_policy   = policy,
4239                 .sched_priority = param->sched_priority,
4240                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4241         };
4242
4243         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4244         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4245                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4246                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4247                 attr.sched_policy = policy;
4248         }
4249
4250         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4251 }
4252 /**
4253  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4254  * @p: the task in question.
4255  * @policy: new policy.
4256  * @param: structure containing the new RT priority.
4257  *
4258  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4259  *
4260  * NOTE that the task may be already dead.
4261  */
4262 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4263                        const struct sched_param *param)
4264 {
4265         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4266 }
4267 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4268
4269 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4270 {
4271         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4272 }
4273 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4274
4275 /**
4276  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4277  * @p: the task in question.
4278  * @policy: new policy.
4279  * @param: structure containing the new RT priority.
4280  *
4281  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4282  * current context has permission.  For example, this is needed in
4283  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4284  * but our caller might not have that capability.
4285  *
4286  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4287  */
4288 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4289                                const struct sched_param *param)
4290 {
4291         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4292 }
4293 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4294
4295 static int
4296 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4297 {
4298         struct sched_param lparam;
4299         struct task_struct *p;
4300         int retval;
4301
4302         if (!param || pid < 0)
4303                 return -EINVAL;
4304         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4305                 return -EFAULT;
4306
4307         rcu_read_lock();
4308         retval = -ESRCH;
4309         p = find_process_by_pid(pid);
4310         if (p != NULL)
4311                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4312         rcu_read_unlock();
4313
4314         return retval;
4315 }
4316
4317 /*
4318  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4319  */
4320 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4321                            struct sched_attr *attr)
4322 {
4323         u32 size;
4324         int ret;
4325
4326         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4327                 return -EFAULT;
4328
4329         /*
4330          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4331          */
4332         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4333
4334         ret = get_user(size, &uattr->size);
4335         if (ret)
4336                 return ret;
4337
4338         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4339                 goto err_size;
4340
4341         if (!size)              /* abi compat */
4342                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4343
4344         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4345                 goto err_size;
4346
4347         /*
4348          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4349          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4350          * user-space does not rely on any kernel feature
4351          * extensions we dont know about yet.
4352          */
4353         if (size > sizeof(*attr)) {
4354                 unsigned char __user *addr;
4355                 unsigned char __user *end;
4356                 unsigned char val;
4357
4358                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4359                 end  = (void __user *)uattr + size;
4360
4361                 for (; addr < end; addr++) {
4362                         ret = get_user(val, addr);
4363                         if (ret)
4364                                 return ret;
4365                         if (val)
4366                                 goto err_size;
4367                 }
4368                 size = sizeof(*attr);
4369         }
4370
4371         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4372         if (ret)
4373                 return -EFAULT;
4374
4375         /*
4376          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4377          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4378          */
4379         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4380
4381         return 0;
4382
4383 err_size:
4384         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4385         return -E2BIG;
4386 }
4387
4388 /**
4389  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4390  * @pid: the pid in question.
4391  * @policy: new policy.
4392  * @param: structure containing the new RT priority.
4393  *
4394  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4395  */
4396 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4397                 struct sched_param __user *, param)
4398 {
4399         /* negative values for policy are not valid */
4400         if (policy < 0)
4401                 return -EINVAL;
4402
4403         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4404 }
4405
4406 /**
4407  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4408  * @pid: the pid in question.
4409  * @param: structure containing the new RT priority.
4410  *
4411  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4412  */
4413 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4414 {
4415         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4416 }
4417
4418 /**
4419  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4420  * @pid: the pid in question.
4421  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4422  * @flags: for future extension.
4423  */
4424 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4425                                unsigned int, flags)
4426 {
4427         struct sched_attr attr;
4428         struct task_struct *p;
4429         int retval;
4430
4431         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4432                 return -EINVAL;
4433
4434         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4435         if (retval)
4436                 return retval;
4437
4438         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4439                 return -EINVAL;
4440
4441         rcu_read_lock();
4442         retval = -ESRCH;
4443         p = find_process_by_pid(pid);
4444         if (p != NULL)
4445                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4446         rcu_read_unlock();
4447
4448         return retval;
4449 }
4450
4451 /**
4452  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4453  * @pid: the pid in question.
4454  *
4455  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4456  * code.
4457  */
4458 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4459 {
4460         struct task_struct *p;
4461         int retval;
4462
4463         if (pid < 0)
4464                 return -EINVAL;
4465
4466         retval = -ESRCH;
4467         rcu_read_lock();
4468         p = find_process_by_pid(pid);
4469         if (p) {
4470                 retval = security_task_getscheduler(p);
4471                 if (!retval)
4472                         retval = p->policy
4473                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4474         }
4475         rcu_read_unlock();
4476         return retval;
4477 }
4478
4479 /**
4480  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4481  * @pid: the pid in question.
4482  * @param: structure containing the RT priority.
4483  *
4484  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4485  * code.
4486  */
4487 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4488 {
4489         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4490         struct task_struct *p;
4491         int retval;
4492
4493         if (!param || pid < 0)
4494                 return -EINVAL;
4495
4496         rcu_read_lock();
4497         p = find_process_by_pid(pid);
4498         retval = -ESRCH;
4499         if (!p)
4500                 goto out_unlock;
4501
4502         retval = security_task_getscheduler(p);
4503         if (retval)
4504                 goto out_unlock;
4505
4506         if (task_has_rt_policy(p))
4507                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4508         rcu_read_unlock();
4509
4510         /*
4511          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4512          */
4513         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4514
4515         return retval;
4516
4517 out_unlock:
4518         rcu_read_unlock();
4519         return retval;
4520 }
4521
4522 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4523                            struct sched_attr *attr,
4524                            unsigned int usize)
4525 {
4526         int ret;
4527
4528         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4529                 return -EFAULT;
4530
4531         /*
4532          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4533          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4534          * user-space does not get uncomplete information.
4535          */
4536         if (usize < sizeof(*attr)) {
4537                 unsigned char *addr;
4538                 unsigned char *end;
4539
4540                 addr = (void *)attr + usize;
4541                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4542
4543                 for (; addr < end; addr++) {
4544                         if (*addr)
4545                                 return -EFBIG;
4546                 }
4547
4548                 attr->size = usize;
4549         }
4550
4551         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4552         if (ret)
4553                 return -EFAULT;
4554
4555         return 0;
4556 }
4557
4558 /**
4559  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4560  * @pid: the pid in question.
4561  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4562  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4563  * @flags: for future extension.
4564  */
4565 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4566                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4567 {
4568         struct sched_attr attr = {
4569                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4570         };
4571         struct task_struct *p;
4572         int retval;
4573
4574         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4575             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4576                 return -EINVAL;
4577
4578         rcu_read_lock();
4579         p = find_process_by_pid(pid);
4580         retval = -ESRCH;
4581         if (!p)
4582                 goto out_unlock;
4583
4584         retval = security_task_getscheduler(p);
4585         if (retval)
4586                 goto out_unlock;
4587
4588         attr.sched_policy = p->policy;
4589         if (p->sched_reset_on_fork)
4590                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4591         if (task_has_dl_policy(p))
4592                 __getparam_dl(p, &attr);
4593         else if (task_has_rt_policy(p))
4594                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4595         else
4596                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4597
4598         rcu_read_unlock();
4599
4600         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4601         return retval;
4602
4603 out_unlock:
4604         rcu_read_unlock();
4605         return retval;
4606 }
4607
4608 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4609 {
4610         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4611         struct task_struct *p;
4612         int retval;
4613
4614         rcu_read_lock();
4615
4616         p = find_process_by_pid(pid);
4617         if (!p) {
4618                 rcu_read_unlock();
4619                 return -ESRCH;
4620         }
4621
4622         /* Prevent p going away */
4623         get_task_struct(p);
4624         rcu_read_unlock();
4625
4626         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4627                 retval = -EINVAL;
4628                 goto out_put_task;
4629         }
4630         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4631                 retval = -ENOMEM;
4632                 goto out_put_task;
4633         }
4634         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4635                 retval = -ENOMEM;
4636                 goto out_free_cpus_allowed;
4637         }
4638         retval = -EPERM;
4639         if (!check_same_owner(p)) {
4640                 rcu_read_lock();
4641                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4642                         rcu_read_unlock();
4643                         goto out_free_new_mask;
4644                 }
4645                 rcu_read_unlock();
4646         }
4647
4648         retval = security_task_setscheduler(p);
4649         if (retval)
4650                 goto out_free_new_mask;
4651
4652
4653         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4654         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4655
4656         /*
4657          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4658          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4659          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4660          * root_domain.
4661          */
4662 #ifdef CONFIG_SMP
4663         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4664                 rcu_read_lock();
4665                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4666                         retval = -EBUSY;
4667                         rcu_read_unlock();
4668                         goto out_free_new_mask;
4669                 }
4670                 rcu_read_unlock();
4671         }
4672 #endif
4673 again:
4674         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4675
4676         if (!retval) {
4677                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4678                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4679                         /*
4680                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4681                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4682                          * cpuset's cpus_allowed
4683                          */
4684                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4685                         goto again;
4686                 }
4687         }
4688 out_free_new_mask:
4689         free_cpumask_var(new_mask);
4690 out_free_cpus_allowed:
4691         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4692 out_put_task:
4693         put_task_struct(p);
4694         return retval;
4695 }
4696
4697 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4698                              struct cpumask *new_mask)
4699 {
4700         if (len < cpumask_size())
4701                 cpumask_clear(new_mask);
4702         else if (len > cpumask_size())
4703                 len = cpumask_size();
4704
4705         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4706 }
4707
4708 /**
4709  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4710  * @pid: pid of the process
4711  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4712  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4713  *
4714  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4715  */
4716 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4717                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4718 {
4719         cpumask_var_t new_mask;
4720         int retval;
4721
4722         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4723                 return -ENOMEM;
4724
4725         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4726         if (retval == 0)
4727                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4728         free_cpumask_var(new_mask);
4729         return retval;
4730 }
4731
4732 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4733 {
4734         struct task_struct *p;
4735         unsigned long flags;
4736         int retval;
4737
4738         rcu_read_lock();
4739
4740         retval = -ESRCH;
4741         p = find_process_by_pid(pid);
4742         if (!p)
4743                 goto out_unlock;
4744
4745         retval = security_task_getscheduler(p);
4746         if (retval)
4747                 goto out_unlock;
4748
4749         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4750         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4751         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4752
4753 out_unlock:
4754         rcu_read_unlock();
4755
4756         return retval;
4757 }
4758
4759 /**
4760  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4761  * @pid: pid of the process
4762  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4763  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4764  *
4765  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4766  * error code otherwise.
4767  */
4768 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4769                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4770 {
4771         int ret;
4772         cpumask_var_t mask;
4773
4774         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4775                 return -EINVAL;
4776         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4777                 return -EINVAL;
4778
4779         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4780                 return -ENOMEM;
4781
4782         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4783         if (ret == 0) {
4784                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4785
4786                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4787                         ret = -EFAULT;
4788                 else
4789                         ret = retlen;
4790         }
4791         free_cpumask_var(mask);
4792
4793         return ret;
4794 }
4795
4796 /**
4797  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4798  *
4799  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4800  * other threads running on this CPU then this function will return.
4801  *
4802  * Return: 0.
4803  */
4804 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4805 {
4806         struct rq *rq = this_rq_lock();
4807
4808         schedstat_inc(rq, yld_count);
4809         current->sched_class->yield_task(rq);
4810
4811         /*
4812          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4813          * no need to preempt or enable interrupts:
4814          */
4815         __release(rq->lock);
4816         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4817         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4818         sched_preempt_enable_no_resched();
4819
4820         schedule();
4821
4822         return 0;
4823 }
4824
4825 int __sched _cond_resched(void)
4826 {
4827         if (should_resched(0)) {
4828                 preempt_schedule_common();
4829                 return 1;
4830         }
4831         return 0;
4832 }
4833 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4834
4835 /*
4836  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4837  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4838  *
4839  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4840  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4841  * spin_unlock(), once by hand).
4842  */
4843 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4844 {
4845         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4846         int ret = 0;
4847
4848         lockdep_assert_held(lock);
4849
4850         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4851                 spin_unlock(lock);
4852                 if (resched)
4853                         preempt_schedule_common();
4854                 else
4855                         cpu_relax();
4856                 ret = 1;
4857                 spin_lock(lock);
4858         }
4859         return ret;
4860 }
4861 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4862
4863 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4864 {
4865         BUG_ON(!in_softirq());
4866
4867         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4868                 local_bh_enable();
4869                 preempt_schedule_common();
4870                 local_bh_disable();
4871                 return 1;
4872         }
4873         return 0;
4874 }
4875 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4876
4877 /**
4878  * yield - yield the current processor to other threads.
4879  *
4880  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4881  *
4882  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4883  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4884  * it, its already broken.
4885  *
4886  * Typical broken usage is:
4887  *
4888  * while (!event)
4889  *      yield();
4890  *
4891  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4892  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4893  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4894  *
4895  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4896  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4897  * If you still want to use yield(), do not!
4898  */
4899 void __sched yield(void)
4900 {
4901         set_current_state(TASK_RUNNING);
4902         sys_sched_yield();
4903 }
4904 EXPORT_SYMBOL(yield);
4905
4906 /**
4907  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4908  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4909  * processor it's on.
4910  * @p: target task
4911  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4912  *
4913  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4914  * can't go away on us before we can do any checks.
4915  *
4916  * Return:
4917  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4918  *      false (0) if we failed to boost the target.
4919  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4920  */
4921 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4922 {
4923         struct task_struct *curr = current;
4924         struct rq *rq, *p_rq;
4925         unsigned long flags;
4926         int yielded = 0;
4927
4928         local_irq_save(flags);
4929         rq = this_rq();
4930
4931 again:
4932         p_rq = task_rq(p);
4933         /*
4934          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4935          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4936          */
4937         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4938                 yielded = -ESRCH;
4939                 goto out_irq;
4940         }
4941
4942         double_rq_lock(rq, p_rq);
4943         if (task_rq(p) != p_rq) {
4944                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4945                 goto again;
4946         }
4947
4948         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4949                 goto out_unlock;
4950
4951         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4952                 goto out_unlock;
4953
4954         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4955                 goto out_unlock;
4956
4957         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4958         if (yielded) {
4959                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4960                 /*
4961                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4962                  * fairness.
4963                  */
4964                 if (preempt && rq != p_rq)
4965                         resched_curr(p_rq);
4966         }
4967
4968 out_unlock:
4969         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4970 out_irq:
4971         local_irq_restore(flags);
4972
4973         if (yielded > 0)
4974                 schedule();
4975
4976         return yielded;
4977 }
4978 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4979
4980 /*
4981  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4982  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4983  */
4984 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4985 {
4986         int old_iowait = current->in_iowait;
4987         struct rq *rq;
4988         long ret;
4989
4990         current->in_iowait = 1;
4991         blk_schedule_flush_plug(current);
4992
4993         delayacct_blkio_start();
4994         rq = raw_rq();
4995         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4996         ret = schedule_timeout(timeout);
4997         current->in_iowait = old_iowait;
4998         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4999         delayacct_blkio_end();
5000
5001         return ret;
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5004
5005 /**
5006  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5007  * @policy: scheduling class.
5008  *
5009  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5010  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5011  * On failure, a negative error code is returned.
5012  */
5013 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5014 {
5015         int ret = -EINVAL;
5016
5017         switch (policy) {
5018         case SCHED_FIFO:
5019         case SCHED_RR:
5020                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5021                 break;
5022         case SCHED_DEADLINE:
5023         case SCHED_NORMAL:
5024         case SCHED_BATCH:
5025         case SCHED_IDLE:
5026                 ret = 0;
5027                 break;
5028         }
5029         return ret;
5030 }
5031
5032 /**
5033  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5034  * @policy: scheduling class.
5035  *
5036  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5037  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5038  * On failure, a negative error code is returned.
5039  */
5040 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5041 {
5042         int ret = -EINVAL;
5043
5044         switch (policy) {
5045         case SCHED_FIFO:
5046         case SCHED_RR:
5047                 ret = 1;
5048                 break;
5049         case SCHED_DEADLINE:
5050         case SCHED_NORMAL:
5051         case SCHED_BATCH:
5052         case SCHED_IDLE:
5053                 ret = 0;
5054         }
5055         return ret;
5056 }
5057
5058 /**
5059  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5060  * @pid: pid of the process.
5061  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5062  *
5063  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5064  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5065  *
5066  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5067  * an error code.
5068  */
5069 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5070                 struct timespec __user *, interval)
5071 {
5072         struct task_struct *p;
5073         unsigned int time_slice;
5074         struct rq_flags rf;
5075         struct timespec t;
5076         struct rq *rq;
5077         int retval;
5078
5079         if (pid < 0)
5080                 return -EINVAL;
5081
5082         retval = -ESRCH;
5083         rcu_read_lock();
5084         p = find_process_by_pid(pid);
5085         if (!p)
5086                 goto out_unlock;
5087
5088         retval = security_task_getscheduler(p);
5089         if (retval)
5090                 goto out_unlock;
5091
5092         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5093         time_slice = 0;
5094         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5095                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5096         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5097
5098         rcu_read_unlock();
5099         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5100         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5101         return retval;
5102
5103 out_unlock:
5104         rcu_read_unlock();
5105         return retval;
5106 }
5107
5108 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5109
5110 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5111 {
5112         unsigned long free = 0;
5113         int ppid;
5114         unsigned long state = p->state;
5115
5116         if (state)
5117                 state = __ffs(state) + 1;
5118         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5119                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5120 #if BITS_PER_LONG == 32
5121         if (state == TASK_RUNNING)
5122                 printk(KERN_CONT " running  ");
5123         else
5124                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5125 #else
5126         if (state == TASK_RUNNING)
5127                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5128         else
5129                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5130 #endif
5131 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5132         free = stack_not_used(p);
5133 #endif
5134         ppid = 0;
5135         rcu_read_lock();
5136         if (pid_alive(p))
5137                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5138         rcu_read_unlock();
5139         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5140                 task_pid_nr(p), ppid,
5141                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5142
5143         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5144         show_stack(p, NULL);
5145 }
5146
5147 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5148 {
5149         struct task_struct *g, *p;
5150
5151 #if BITS_PER_LONG == 32
5152         printk(KERN_INFO
5153                 "  task                PC stack   pid father\n");
5154 #else
5155         printk(KERN_INFO
5156                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5157 #endif
5158         rcu_read_lock();
5159         for_each_process_thread(g, p) {
5160                 /*
5161                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5162                  * console might take a lot of time:
5163                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5164                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5165                  * an IPI.
5166                  */
5167                 touch_nmi_watchdog();
5168                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5169                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5170                         sched_show_task(p);
5171         }
5172
5173 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5174         if (!state_filter)
5175                 sysrq_sched_debug_show();
5176 #endif
5177         rcu_read_unlock();
5178         /*
5179          * Only show locks if all tasks are dumped:
5180          */
5181         if (!state_filter)
5182                 debug_show_all_locks();
5183 }
5184
5185 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5186 {
5187         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5188 }
5189
5190 /**
5191  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5192  * @idle: task in question
5193  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5194  *
5195  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5196  * flag, to make booting more robust.
5197  */
5198 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5199 {
5200         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5201         unsigned long flags;
5202
5203         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5204         raw_spin_lock(&rq->lock);
5205
5206         __sched_fork(0, idle);
5207         idle->state = TASK_RUNNING;
5208         idle->se.exec_start = sched_clock();
5209
5210         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5211
5212 #ifdef CONFIG_SMP
5213         /*
5214          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5215          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5216          *
5217          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5218          */
5219         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5220 #endif
5221         /*
5222          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5223          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5224          * lockdep check in task_group() will fail.
5225          *
5226          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5227          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5228          *
5229          * Silence PROVE_RCU
5230          */
5231         rcu_read_lock();
5232         __set_task_cpu(idle, cpu);
5233         rcu_read_unlock();
5234
5235         rq->curr = rq->idle = idle;
5236         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5237 #ifdef CONFIG_SMP
5238         idle->on_cpu = 1;
5239 #endif
5240         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5241         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5242
5243         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5244         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5245
5246         /*
5247          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5248          */
5249         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5250         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5251         vtime_init_idle(idle, cpu);
5252 #ifdef CONFIG_SMP
5253         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5254 #endif
5255 }
5256
5257 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5258                               const struct cpumask *trial)
5259 {
5260         int ret = 1, trial_cpus;
5261         struct dl_bw *cur_dl_b;
5262         unsigned long flags;
5263
5264         if (!cpumask_weight(cur))
5265                 return ret;
5266
5267         rcu_read_lock_sched();
5268         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5269         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5270
5271         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5272         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5273             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5274                 ret = 0;
5275         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5276         rcu_read_unlock_sched();
5277
5278         return ret;
5279 }
5280
5281 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5282                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5283 {
5284         int ret = 0;
5285
5286         /*
5287          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5288          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5289          * affinity and isolating such threads by their set of
5290          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5291          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5292          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5293          * before cpus_allowed may be changed.
5294          */
5295         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5296                 ret = -EINVAL;
5297                 goto out;
5298         }
5299
5300 #ifdef CONFIG_SMP
5301         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5302                                               cs_cpus_allowed)) {
5303                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5304                                                         cs_cpus_allowed);
5305                 struct dl_bw *dl_b;
5306                 bool overflow;
5307                 int cpus;
5308                 unsigned long flags;
5309
5310                 rcu_read_lock_sched();
5311                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5312                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5313                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5314                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5315                 if (overflow)
5316                         ret = -EBUSY;
5317                 else {
5318                         /*
5319                          * We reserve space for this task in the destination
5320                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5321                          * We will free resources in the source root_domain
5322                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5323                          */
5324                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5325                 }
5326                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5327                 rcu_read_unlock_sched();
5328
5329         }
5330 #endif
5331 out:
5332         return ret;
5333 }
5334
5335 #ifdef CONFIG_SMP
5336
5337 static bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5338
5339 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5340 /* Migrate current task p to target_cpu */
5341 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5342 {
5343         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5344         int curr_cpu = task_cpu(p);
5345
5346         if (curr_cpu == target_cpu)
5347                 return 0;
5348
5349         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5350                 return -EINVAL;
5351
5352         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5353
5354         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5355         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5356 }
5357
5358 /*
5359  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5360  * tasks on the runqueues
5361  */
5362 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5363 {
5364         bool queued, running;
5365         struct rq_flags rf;
5366         struct rq *rq;
5367
5368         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5369         queued = task_on_rq_queued(p);
5370         running = task_current(rq, p);
5371
5372         if (queued)
5373                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5374         if (running)
5375                 put_prev_task(rq, p);
5376
5377         p->numa_preferred_nid = nid;
5378
5379         if (running)
5380                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5381         if (queued)
5382                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5383         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5384 }
5385 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5386
5387 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5388 /*
5389  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5390  * offline.
5391  */
5392 void idle_task_exit(void)
5393 {
5394         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5395
5396         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5397
5398         if (mm != &init_mm) {
5399                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5400                 finish_arch_post_lock_switch();
5401         }
5402         mmdrop(mm);
5403 }
5404
5405 /*
5406  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5407  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5408  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5409  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5410  * calculation.
5411  *
5412  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5413  */
5414 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5415 {
5416         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5417         if (delta)
5418                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5419 }
5420
5421 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5422 {
5423 }
5424
5425 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5426         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5427 };
5428
5429 static struct task_struct fake_task = {
5430         /*
5431          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5432          */
5433         .prio = MAX_PRIO + 1,
5434         .sched_class = &fake_sched_class,
5435 };
5436
5437 /*
5438  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5439  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5440  *
5441  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5442  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5443  * because of lock validation efforts.
5444  */
5445 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5446 {
5447         struct rq *rq = dead_rq;
5448         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5449         struct pin_cookie cookie;
5450         int dest_cpu;
5451
5452         /*
5453          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5454          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5455          *
5456          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5457          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5458          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5459          * done here.
5460          */
5461         rq->stop = NULL;
5462
5463         /*
5464          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5465          * class method both need to have an up-to-date
5466          * value of rq->clock[_task]
5467          */
5468         update_rq_clock(rq);
5469
5470         for (;;) {
5471                 /*
5472                  * There's this thread running, bail when that's the only
5473                  * remaining thread.
5474                  */
5475                 if (rq->nr_running == 1)
5476                         break;
5477
5478                 /*
5479                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5480                  */
5481                 cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5482                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, cookie);
5483                 BUG_ON(!next);
5484                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5485
5486                 /*
5487                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5488                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5489                  * stabilizes the mask.
5490                  *
5491                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5492                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5493                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5494                  */
5495                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
5496                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5497                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5498                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5499
5500                 /*
5501                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5502                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5503                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5504                  */
5505                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5506                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5507                         continue;
5508                 }
5509
5510                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5511                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5512
5513                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5514                 if (rq != dead_rq) {
5515                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5516                         rq = dead_rq;
5517                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5518                 }
5519                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5520         }
5521
5522         rq->stop = stop;
5523 }
5524 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5525
5526 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5527 {
5528         if (!rq->online) {
5529                 const struct sched_class *class;
5530
5531                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5532                 rq->online = 1;
5533
5534                 for_each_class(class) {
5535                         if (class->rq_online)
5536                                 class->rq_online(rq);
5537                 }
5538         }
5539 }
5540
5541 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5542 {
5543         if (rq->online) {
5544                 const struct sched_class *class;
5545
5546                 for_each_class(class) {
5547                         if (class->rq_offline)
5548                                 class->rq_offline(rq);
5549                 }
5550
5551                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5552                 rq->online = 0;
5553         }
5554 }
5555
5556 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5557 {
5558         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5559
5560         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5561 }
5562
5563 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5564
5565 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5566
5567 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5568
5569 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5570 {
5571         sched_debug_enabled = 1;
5572
5573         return 0;
5574 }
5575 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5576
5577 static inline bool sched_debug(void)
5578 {
5579         return sched_debug_enabled;
5580 }
5581
5582 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5583                                   struct cpumask *groupmask)
5584 {
5585         struct sched_group *group = sd->groups;
5586
5587         cpumask_clear(groupmask);
5588
5589         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5590
5591         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5592                 printk("does not load-balance\n");
5593                 if (sd->parent)
5594                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5595                                         " has parent");
5596                 return -1;
5597         }
5598
5599         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5600                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5601
5602         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5603                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5604                                 "CPU%d\n", cpu);
5605         }
5606         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5607                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5608                                 " CPU%d\n", cpu);
5609         }
5610
5611         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5612         do {
5613                 if (!group) {
5614                         printk("\n");
5615                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5616                         break;
5617                 }
5618
5619                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5620                         printk(KERN_CONT "\n");
5621                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5622                         break;
5623                 }
5624
5625                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5626                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5627                         printk(KERN_CONT "\n");
5628                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5629                         break;
5630                 }
5631
5632                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5633
5634                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5635                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5636                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5637                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5638                                 group->sgc->capacity);
5639                 }
5640
5641                 group = group->next;
5642         } while (group != sd->groups);
5643         printk(KERN_CONT "\n");
5644
5645         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5646                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5647
5648         if (sd->parent &&
5649             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5650                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5651                         "of domain->span\n");
5652         return 0;
5653 }
5654
5655 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5656 {
5657         int level = 0;
5658
5659         if (!sched_debug_enabled)
5660                 return;
5661
5662         if (!sd) {
5663                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5664                 return;
5665         }
5666
5667         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5668
5669         for (;;) {
5670                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5671                         break;
5672                 level++;
5673                 sd = sd->parent;
5674                 if (!sd)
5675                         break;
5676         }
5677 }
5678 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5679 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5680 static inline bool sched_debug(void)
5681 {
5682         return false;
5683 }
5684 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5685
5686 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5687 {
5688         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5689                 return 1;
5690
5691         /* Following flags need at least 2 groups */
5692         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5693                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5694                          SD_BALANCE_FORK |
5695                          SD_BALANCE_EXEC |
5696                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5697                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5698                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5699                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5700                         return 0;
5701         }
5702
5703         /* Following flags don't use groups */
5704         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5705                 return 0;
5706
5707         return 1;
5708 }
5709
5710 static int
5711 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5712 {
5713         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5714
5715         if (sd_degenerate(parent))
5716                 return 1;
5717
5718         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5719                 return 0;
5720
5721         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5722         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5723                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5724                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5725                                 SD_BALANCE_FORK |
5726                                 SD_BALANCE_EXEC |
5727                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5728                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5729                                 SD_PREFER_SIBLING |
5730                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5731                 if (nr_node_ids == 1)
5732                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5733         }
5734         if (~cflags & pflags)
5735                 return 0;
5736
5737         return 1;
5738 }
5739
5740 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5741 {
5742         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5743
5744         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5745         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5746         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5747         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5748         free_cpumask_var(rd->online);
5749         free_cpumask_var(rd->span);
5750         kfree(rd);
5751 }
5752
5753 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5754 {
5755         struct root_domain *old_rd = NULL;
5756         unsigned long flags;
5757
5758         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5759
5760         if (rq->rd) {
5761                 old_rd = rq->rd;
5762
5763                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5764                         set_rq_offline(rq);
5765
5766                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5767
5768                 /*
5769                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5770                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5771                  * in this function:
5772                  */
5773                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5774                         old_rd = NULL;
5775         }
5776
5777         atomic_inc(&rd->refcount);
5778         rq->rd = rd;
5779
5780         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5781         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5782                 set_rq_online(rq);
5783
5784         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5785
5786         if (old_rd)
5787                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5788 }
5789
5790 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5791 {
5792         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5793
5794         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5795                 goto out;
5796         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5797                 goto free_span;
5798         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5799                 goto free_online;
5800         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5801                 goto free_dlo_mask;
5802
5803         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5804         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5805                 goto free_dlo_mask;
5806
5807         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5808                 goto free_rto_mask;
5809         return 0;
5810
5811 free_rto_mask:
5812         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5813 free_dlo_mask:
5814         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5815 free_online:
5816         free_cpumask_var(rd->online);
5817 free_span:
5818         free_cpumask_var(rd->span);
5819 out:
5820         return -ENOMEM;
5821 }
5822
5823 /*
5824  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5825  * members (mimicking the global state we have today).
5826  */
5827 struct root_domain def_root_domain;
5828
5829 static void init_defrootdomain(void)
5830 {
5831         init_rootdomain(&def_root_domain);
5832
5833         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5834 }
5835
5836 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5837 {
5838         struct root_domain *rd;
5839
5840         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5841         if (!rd)
5842                 return NULL;
5843
5844         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5845                 kfree(rd);
5846                 return NULL;
5847         }
5848
5849         return rd;
5850 }
5851
5852 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5853 {
5854         struct sched_group *tmp, *first;
5855
5856         if (!sg)
5857                 return;
5858
5859         first = sg;
5860         do {
5861                 tmp = sg->next;
5862
5863                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5864                         kfree(sg->sgc);
5865
5866                 kfree(sg);
5867                 sg = tmp;
5868         } while (sg != first);
5869 }
5870
5871 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5872 {
5873         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5874
5875         /*
5876          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5877          * nuke them all.
5878          */
5879         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5880                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5881         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5882                 kfree(sd->groups->sgc);
5883                 kfree(sd->groups);
5884         }
5885         kfree(sd);
5886 }
5887
5888 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5889 {
5890         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5891 }
5892
5893 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5894 {
5895         for (; sd; sd = sd->parent)
5896                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5897 }
5898
5899 /*
5900  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5901  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5902  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5903  *
5904  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5905  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5906  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5907  */
5908 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5909 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5910 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5911 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5912 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5913 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5914
5915 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5916 {
5917         struct sched_domain *sd;
5918         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5919         int id = cpu;
5920         int size = 1;
5921
5922         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5923         if (sd) {
5924                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5925                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5926                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5927         }
5928         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5929
5930         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5931         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5932         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5933
5934         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5935         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5936
5937         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5938         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5939 }
5940
5941 /*
5942  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5943  * hold the hotplug lock.
5944  */
5945 static void
5946 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5947 {
5948         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5949         struct sched_domain *tmp;
5950
5951         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5952         for (tmp = sd; tmp; ) {
5953                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5954                 if (!parent)
5955                         break;
5956
5957                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5958                         tmp->parent = parent->parent;
5959                         if (parent->parent)
5960                                 parent->parent->child = tmp;
5961                         /*
5962                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5963                          * degenerate parent; the spans match for this
5964                          * so the property transfers.
5965                          */
5966                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5967                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5968                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5969                 } else
5970                         tmp = tmp->parent;
5971         }
5972
5973         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5974                 tmp = sd;
5975                 sd = sd->parent;
5976                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5977                 if (sd)
5978                         sd->child = NULL;
5979         }
5980
5981         sched_domain_debug(sd, cpu);
5982
5983         rq_attach_root(rq, rd);
5984         tmp = rq->sd;
5985         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5986         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5987
5988         update_top_cache_domain(cpu);
5989 }
5990
5991 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5992 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5993 {
5994         int ret;
5995
5996         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5997         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5998         if (ret) {
5999                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
6000                 return 0;
6001         }
6002         return 1;
6003 }
6004 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6005
6006 struct s_data {
6007         struct sched_domain ** __percpu sd;
6008         struct root_domain      *rd;
6009 };
6010
6011 enum s_alloc {
6012         sa_rootdomain,
6013         sa_sd,
6014         sa_sd_storage,
6015         sa_none,
6016 };
6017
6018 /*
6019  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6020  * domain traversal.
6021  *
6022  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6023  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6024  * range.
6025  *
6026  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6027  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6028  * cpu they're built on, so check that.
6029  *
6030  */
6031 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6032 {
6033         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6034         struct sd_data *sdd = sd->private;
6035         struct sched_domain *sibling;
6036         int i;
6037
6038         for_each_cpu(i, span) {
6039                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6040                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6041                         continue;
6042
6043                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6044         }
6045 }
6046
6047 /*
6048  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6049  * of this group that's also in the iteration mask.
6050  */
6051 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6052 {
6053         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6054 }
6055
6056 static int
6057 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6058 {
6059         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6060         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6061         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6062         struct sd_data *sdd = sd->private;
6063         struct sched_domain *sibling;
6064         int i;
6065
6066         cpumask_clear(covered);
6067
6068         for_each_cpu(i, span) {
6069                 struct cpumask *sg_span;
6070
6071                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6072                         continue;
6073
6074                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6075
6076                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6077                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6078                         continue;
6079
6080                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6081                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6082
6083                 if (!sg)
6084                         goto fail;
6085
6086                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6087                 if (sibling->child)
6088                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6089                 else
6090                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6091
6092                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6093
6094                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6095                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6096                         build_group_mask(sd, sg);
6097
6098                 /*
6099                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6100                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6101                  * die on a /0 trap.
6102                  */
6103                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6104
6105                 /*
6106                  * Make sure the first group of this domain contains the
6107                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6108                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6109                  */
6110                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6111                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6112                         groups = sg;
6113
6114                 if (!first)
6115                         first = sg;
6116                 if (last)
6117                         last->next = sg;
6118                 last = sg;
6119                 last->next = first;
6120         }
6121         sd->groups = groups;
6122
6123         return 0;
6124
6125 fail:
6126         free_sched_groups(first, 0);
6127
6128         return -ENOMEM;
6129 }
6130
6131 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6132 {
6133         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6134         struct sched_domain *child = sd->child;
6135
6136         if (child)
6137                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6138
6139         if (sg) {
6140                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6141                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6142                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6143         }
6144
6145         return cpu;
6146 }
6147
6148 /*
6149  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6150  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6151  * and ->cpu_capacity to 0.
6152  *
6153  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6154  */
6155 static int
6156 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6157 {
6158         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6159         struct sd_data *sdd = sd->private;
6160         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6161         struct cpumask *covered;
6162         int i;
6163
6164         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6165         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6166
6167         if (cpu != cpumask_first(span))
6168                 return 0;
6169
6170         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6171         covered = sched_domains_tmpmask;
6172
6173         cpumask_clear(covered);
6174
6175         for_each_cpu(i, span) {
6176                 struct sched_group *sg;
6177                 int group, j;
6178
6179                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6180                         continue;
6181
6182                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6183                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6184
6185                 for_each_cpu(j, span) {
6186                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6187                                 continue;
6188
6189                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6190                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6191                 }
6192
6193                 if (!first)
6194                         first = sg;
6195                 if (last)
6196                         last->next = sg;
6197                 last = sg;
6198         }
6199         last->next = first;
6200
6201         return 0;
6202 }
6203
6204 /*
6205  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6206  *
6207  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6208  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6209  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6210  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6211  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6212  * group having less cpu_capacity.
6213  */
6214 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6215 {
6216         struct sched_group *sg = sd->groups;
6217
6218         WARN_ON(!sg);
6219
6220         do {
6221                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6222                 sg = sg->next;
6223         } while (sg != sd->groups);
6224
6225         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6226                 return;
6227
6228         update_group_capacity(sd, cpu);
6229         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6230 }
6231
6232 /*
6233  * Initializers for schedule domains
6234  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6235  */
6236
6237 static int default_relax_domain_level = -1;
6238 int sched_domain_level_max;
6239
6240 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6241 {
6242         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6243                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6244
6245         return 1;
6246 }
6247 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6248
6249 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6250                                  struct sched_domain_attr *attr)
6251 {
6252         int request;
6253
6254         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6255                 if (default_relax_domain_level < 0)
6256                         return;
6257                 else
6258                         request = default_relax_domain_level;
6259         } else
6260                 request = attr->relax_domain_level;
6261         if (request < sd->level) {
6262                 /* turn off idle balance on this domain */
6263                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6264         } else {
6265                 /* turn on idle balance on this domain */
6266                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6267         }
6268 }
6269
6270 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6271 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6272
6273 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6274                                  const struct cpumask *cpu_map)
6275 {
6276         switch (what) {
6277         case sa_rootdomain:
6278                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6279                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6280         case sa_sd:
6281                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6282         case sa_sd_storage:
6283                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6284         case sa_none:
6285                 break;
6286         }
6287 }
6288
6289 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6290                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6291 {
6292         memset(d, 0, sizeof(*d));
6293
6294         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6295                 return sa_sd_storage;
6296         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6297         if (!d->sd)
6298                 return sa_sd_storage;
6299         d->rd = alloc_rootdomain();
6300         if (!d->rd)
6301                 return sa_sd;
6302         return sa_rootdomain;
6303 }
6304
6305 /*
6306  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6307  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6308  * will not free the data we're using.
6309  */
6310 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6311 {
6312         struct sd_data *sdd = sd->private;
6313
6314         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6315         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6316
6317         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6318                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6319
6320         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6321                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6322 }
6323
6324 #ifdef CONFIG_NUMA
6325 static int sched_domains_numa_levels;
6326 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6327 static int *sched_domains_numa_distance;
6328 int sched_max_numa_distance;
6329 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6330 static int sched_domains_curr_level;
6331 #endif
6332
6333 /*
6334  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6335  *
6336  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6337  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6338  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6339  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6340  *
6341  * Odd one out:
6342  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6343  */
6344 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6345         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6346          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6347          SD_NUMA |                      \
6348          SD_ASYM_PACKING |              \
6349          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6350
6351 static struct sched_domain *
6352 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6353 {
6354         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6355         int sd_weight, sd_flags = 0;
6356
6357 #ifdef CONFIG_NUMA
6358         /*
6359          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6360          */
6361         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6362 #endif
6363
6364         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6365
6366         if (tl->sd_flags)
6367                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6368         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6369                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6370                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6371
6372         *sd = (struct sched_domain){
6373                 .min_interval           = sd_weight,
6374                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6375                 .busy_factor            = 32,
6376                 .imbalance_pct          = 125,
6377
6378                 .cache_nice_tries       = 0,
6379                 .busy_idx               = 0,
6380                 .idle_idx               = 0,
6381                 .newidle_idx            = 0,
6382                 .wake_idx               = 0,
6383                 .forkexec_idx           = 0,
6384
6385                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6386                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6387                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6388                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6389                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6390                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6391                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6392                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6393                                         | 0*SD_SERIALIZE
6394                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6395                                         | 0*SD_NUMA
6396                                         | sd_flags
6397                                         ,
6398
6399                 .last_balance           = jiffies,
6400                 .balance_interval       = sd_weight,
6401                 .smt_gain               = 0,
6402                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6403                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6404 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6405                 .name                   = tl->name,
6406 #endif
6407         };
6408
6409         /*
6410          * Convert topological properties into behaviour.
6411          */
6412
6413         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6414                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6415                 sd->imbalance_pct = 110;
6416                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6417
6418         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6419                 sd->imbalance_pct = 117;
6420                 sd->cache_nice_tries = 1;
6421                 sd->busy_idx = 2;
6422
6423 #ifdef CONFIG_NUMA
6424         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6425                 sd->cache_nice_tries = 2;
6426                 sd->busy_idx = 3;
6427                 sd->idle_idx = 2;
6428
6429                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6430                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6431                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6432                                        SD_BALANCE_FORK |
6433                                        SD_WAKE_AFFINE);
6434                 }
6435
6436 #endif
6437         } else {
6438                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6439                 sd->cache_nice_tries = 1;
6440                 sd->busy_idx = 2;
6441                 sd->idle_idx = 1;
6442         }
6443
6444         sd->private = &tl->data;
6445
6446         return sd;
6447 }
6448
6449 /*
6450  * Topology list, bottom-up.
6451  */
6452 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6453 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6454         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6455 #endif
6456 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6457         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6458 #endif
6459         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6460         { NULL, },
6461 };
6462
6463 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6464         default_topology;
6465
6466 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6467         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6468
6469 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6470 {
6471         sched_domain_topology = tl;
6472 }
6473
6474 #ifdef CONFIG_NUMA
6475
6476 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6477 {
6478         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6479 }
6480
6481 static void sched_numa_warn(const char *str)
6482 {
6483         static int done = false;
6484         int i,j;
6485
6486         if (done)
6487                 return;
6488
6489         done = true;
6490
6491         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6492
6493         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6494                 printk(KERN_WARNING "  ");
6495                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6496                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6497                 printk(KERN_CONT "\n");
6498         }
6499         printk(KERN_WARNING "\n");
6500 }
6501
6502 bool find_numa_distance(int distance)
6503 {
6504         int i;
6505
6506         if (distance == node_distance(0, 0))
6507                 return true;
6508
6509         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6510                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6511                         return true;
6512         }
6513
6514         return false;
6515 }
6516
6517 /*
6518  * A system can have three types of NUMA topology:
6519  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6520  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6521  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6522  *
6523  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6524  * topology lies in whether communication between not directly
6525  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6526  * could run), or through backplane controllers. This affects
6527  * placement of programs.
6528  *
6529  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6530  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6531  *   is directly connected.
6532  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6533  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6534  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6535  */
6536 static void init_numa_topology_type(void)
6537 {
6538         int a, b, c, n;
6539
6540         n = sched_max_numa_distance;
6541
6542         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6543                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6544                 return;
6545         }
6546
6547         for_each_online_node(a) {
6548                 for_each_online_node(b) {
6549                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6550                         if (node_distance(a, b) < n)
6551                                 continue;
6552
6553                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6554                         for_each_online_node(c) {
6555                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6556                                     node_distance(b, c) < n) {
6557                                         sched_numa_topology_type =
6558                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6559                                         return;
6560                                 }
6561                         }
6562
6563                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6564                         return;
6565                 }
6566         }
6567 }
6568
6569 static void sched_init_numa(void)
6570 {
6571         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6572         struct sched_domain_topology_level *tl;
6573         int level = 0;
6574         int i, j, k;
6575
6576         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6577         if (!sched_domains_numa_distance)
6578                 return;
6579
6580         /*
6581          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6582          * unique distances in the node_distance() table.
6583          *
6584          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6585          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6586          */
6587         next_distance = curr_distance;
6588         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6589                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6590                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6591                                 int distance = node_distance(i, k);
6592
6593                                 if (distance > curr_distance &&
6594                                     (distance < next_distance ||
6595                                      next_distance == curr_distance))
6596                                         next_distance = distance;
6597
6598                                 /*
6599                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6600                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6601                                  * equally connected to A.
6602                                  */
6603                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6604                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6605
6606                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6607                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6608                         }
6609                         if (next_distance != curr_distance) {
6610                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6611                                 sched_domains_numa_levels = level;
6612                                 curr_distance = next_distance;
6613                         } else break;
6614                 }
6615
6616                 /*
6617                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6618                  */
6619                 if (!sched_debug())
6620                         break;
6621         }
6622
6623         if (!level)
6624                 return;
6625
6626         /*
6627          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6628          * identity distance node_distance(i,i).
6629          *
6630          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6631          * numbers.
6632          */
6633
6634         /*
6635          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6636          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6637          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6638          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6639          * in other functions.
6640          *
6641          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6642          */
6643         sched_domains_numa_levels = 0;
6644
6645         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6646         if (!sched_domains_numa_masks)
6647                 return;
6648
6649         /*
6650          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6651          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6652          */
6653         for (i = 0; i < level; i++) {
6654                 sched_domains_numa_masks[i] =
6655                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6656                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6657                         return;
6658
6659                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6660                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6661                         if (!mask)
6662                                 return;
6663
6664                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6665
6666                         for_each_node(k) {
6667                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6668                                         continue;
6669
6670                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6671                         }
6672                 }
6673         }
6674
6675         /* Compute default topology size */
6676         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6677
6678         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6679                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6680         if (!tl)
6681                 return;
6682
6683         /*
6684          * Copy the default topology bits..
6685          */
6686         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6687                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6688
6689         /*
6690          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6691          */
6692         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6693                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6694                         .mask = sd_numa_mask,
6695                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6696                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6697                         .numa_level = j,
6698                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6699                 };
6700         }
6701
6702         sched_domain_topology = tl;
6703
6704         sched_domains_numa_levels = level;
6705         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6706
6707         init_numa_topology_type();
6708 }
6709
6710 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu)
6711 {
6712         int node = cpu_to_node(cpu);
6713         int i, j;
6714
6715         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6716                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6717                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6718                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6719                 }
6720         }
6721 }
6722
6723 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu)
6724 {
6725         int i, j;
6726
6727         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6728                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6729                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6730         }
6731 }
6732
6733 #else
6734 static inline void sched_init_numa(void) { }
6735 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
6736 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
6737 #endif /* CONFIG_NUMA */
6738
6739 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6740 {
6741         struct sched_domain_topology_level *tl;
6742         int j;
6743
6744         for_each_sd_topology(tl) {
6745                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6746
6747                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6748                 if (!sdd->sd)
6749                         return -ENOMEM;
6750
6751                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6752                 if (!sdd->sg)
6753                         return -ENOMEM;
6754
6755                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6756                 if (!sdd->sgc)
6757                         return -ENOMEM;
6758
6759                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6760                         struct sched_domain *sd;
6761                         struct sched_group *sg;
6762                         struct sched_group_capacity *sgc;
6763
6764                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6765                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6766                         if (!sd)
6767                                 return -ENOMEM;
6768
6769                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6770
6771                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6772                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6773                         if (!sg)
6774                                 return -ENOMEM;
6775
6776                         sg->next = sg;
6777
6778                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6779
6780                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6781                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6782                         if (!sgc)
6783                                 return -ENOMEM;
6784
6785                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6786                 }
6787         }
6788
6789         return 0;
6790 }
6791
6792 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6793 {
6794         struct sched_domain_topology_level *tl;
6795         int j;
6796
6797         for_each_sd_topology(tl) {
6798                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6799
6800                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6801                         struct sched_domain *sd;
6802
6803                         if (sdd->sd) {
6804                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6805                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6806                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6807                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6808                         }
6809
6810                         if (sdd->sg)
6811                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6812                         if (sdd->sgc)
6813                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6814                 }
6815                 free_percpu(sdd->sd);
6816                 sdd->sd = NULL;
6817                 free_percpu(sdd->sg);
6818                 sdd->sg = NULL;
6819                 free_percpu(sdd->sgc);
6820                 sdd->sgc = NULL;
6821         }
6822 }
6823
6824 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6825                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6826                 struct sched_domain *child, int cpu)
6827 {
6828         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6829         if (!sd)
6830                 return child;
6831
6832         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6833         if (child) {
6834                 sd->level = child->level + 1;
6835                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6836                 child->parent = sd;
6837                 sd->child = child;
6838
6839                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6840                                     sched_domain_span(sd))) {
6841                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6842 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6843                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6844                                         child->name, sd->name);
6845 #endif
6846                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6847                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6848                                    sched_domain_span(sd),
6849                                    sched_domain_span(child));
6850                 }
6851
6852         }
6853         set_domain_attribute(sd, attr);
6854
6855         return sd;
6856 }
6857
6858 /*
6859  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6860  * to the individual cpus
6861  */
6862 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6863                                struct sched_domain_attr *attr)
6864 {
6865         enum s_alloc alloc_state;
6866         struct sched_domain *sd;
6867         struct s_data d;
6868         int i, ret = -ENOMEM;
6869
6870         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6871         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6872                 goto error;
6873
6874         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6875         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6876                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6877
6878                 sd = NULL;
6879                 for_each_sd_topology(tl) {
6880                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6881                         if (tl == sched_domain_topology)
6882                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6883                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6884                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6885                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6886                                 break;
6887                 }
6888         }
6889
6890         /* Build the groups for the domains */
6891         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6892                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6893                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6894                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6895                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6896                                         goto error;
6897                         } else {
6898                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6899                                         goto error;
6900                         }
6901                 }
6902         }
6903
6904         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6905         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6906                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6907                         continue;
6908
6909                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6910                         claim_allocations(i, sd);
6911                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6912                 }
6913         }
6914
6915         /* Attach the domains */
6916         rcu_read_lock();
6917         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6918                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6919                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6920         }
6921         rcu_read_unlock();
6922
6923         ret = 0;
6924 error:
6925         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6926         return ret;
6927 }
6928
6929 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6930 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6931 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6932                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6933
6934 /*
6935  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6936  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6937  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6938  */
6939 static cpumask_var_t fallback_doms;
6940
6941 /*
6942  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6943  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6944  * or 0 if it stayed the same.
6945  */
6946 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6947 {
6948         return 0;
6949 }
6950
6951 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6952 {
6953         int i;
6954         cpumask_var_t *doms;
6955
6956         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6957         if (!doms)
6958                 return NULL;
6959         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6960                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6961                         free_sched_domains(doms, i);
6962                         return NULL;
6963                 }
6964         }
6965         return doms;
6966 }
6967
6968 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6969 {
6970         unsigned int i;
6971         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6972                 free_cpumask_var(doms[i]);
6973         kfree(doms);
6974 }
6975
6976 /*
6977  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6978  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6979  * exclude other special cases in the future.
6980  */
6981 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6982 {
6983         int err;
6984
6985         arch_update_cpu_topology();
6986         ndoms_cur = 1;
6987         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6988         if (!doms_cur)
6989                 doms_cur = &fallback_doms;
6990         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6991         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6992         register_sched_domain_sysctl();
6993
6994         return err;
6995 }
6996
6997 /*
6998  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6999  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7000  */
7001 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7002 {
7003         int i;
7004
7005         rcu_read_lock();
7006         for_each_cpu(i, cpu_map)
7007                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7008         rcu_read_unlock();
7009 }
7010
7011 /* handle null as "default" */
7012 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7013                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7014 {
7015         struct sched_domain_attr tmp;
7016
7017         /* fast path */
7018         if (!new && !cur)
7019                 return 1;
7020
7021         tmp = SD_ATTR_INIT;
7022         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7023                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7024                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7025 }
7026
7027 /*
7028  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7029  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7030  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7031  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7032  *
7033  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7034  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7035  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7036  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7037  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7038  * it as it is.
7039  *
7040  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7041  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7042  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7043  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7044  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7045  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7046  *
7047  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7048  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7049  * and it will not create the default domain.
7050  *
7051  * Call with hotplug lock held
7052  */
7053 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7054                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7055 {
7056         int i, j, n;
7057         int new_topology;
7058
7059         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7060
7061         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7062         unregister_sched_domain_sysctl();
7063
7064         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7065         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7066
7067         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7068
7069         /* Destroy deleted domains */
7070         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7071                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7072                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7073                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7074                                 goto match1;
7075                 }
7076                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7077                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7078 match1:
7079                 ;
7080         }
7081
7082         n = ndoms_cur;
7083         if (doms_new == NULL) {
7084                 n = 0;
7085                 doms_new = &fallback_doms;
7086                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7087                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7088         }
7089
7090         /* Build new domains */
7091         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7092                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7093                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7094                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7095                                 goto match2;
7096                 }
7097                 /* no match - add a new doms_new */
7098                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7099 match2:
7100                 ;
7101         }
7102
7103         /* Remember the new sched domains */
7104         if (doms_cur != &fallback_doms)
7105                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7106         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7107         doms_cur = doms_new;
7108         dattr_cur = dattr_new;
7109         ndoms_cur = ndoms_new;
7110
7111         register_sched_domain_sysctl();
7112
7113         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7114 }
7115
7116 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7117
7118 /*
7119  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7120  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7121  * around partition_sched_domains().
7122  *
7123  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7124  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7125  */
7126 static void cpuset_cpu_active(void)
7127 {
7128         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7129                 /*
7130                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7131                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7132                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7133                  * domain, ignoring cpusets.
7134                  */
7135                 num_cpus_frozen--;
7136                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7137                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7138                         return;
7139                 }
7140                 /*
7141                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7142                  * restore the original sched domains by considering the
7143                  * cpuset configurations.
7144                  */
7145         }
7146         cpuset_update_active_cpus(true);
7147 }
7148
7149 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7150 {
7151         unsigned long flags;
7152         struct dl_bw *dl_b;
7153         bool overflow;
7154         int cpus;
7155
7156         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7157                 rcu_read_lock_sched();
7158                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7159
7160                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7161                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7162                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7163                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7164
7165                 rcu_read_unlock_sched();
7166
7167                 if (overflow)
7168                         return -EBUSY;
7169                 cpuset_update_active_cpus(false);
7170         } else {
7171                 num_cpus_frozen++;
7172                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7173         }
7174         return 0;
7175 }
7176
7177 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7178 {
7179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7180         unsigned long flags;
7181
7182         set_cpu_active(cpu, true);
7183
7184         if (sched_smp_initialized) {
7185                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7186                 cpuset_cpu_active();
7187         }
7188
7189         /*
7190          * Put the rq online, if not already. This happens:
7191          *
7192          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7193          *    after all cpus have been brought up.
7194          *
7195          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7196          *    domains.
7197          */
7198         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7199         if (rq->rd) {
7200                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7201                 set_rq_online(rq);
7202         }
7203         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7204
7205         update_max_interval();
7206
7207         return 0;
7208 }
7209
7210 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7211 {
7212         int ret;
7213
7214         set_cpu_active(cpu, false);
7215         /*
7216          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
7217          * users of this state to go away such that all new such users will
7218          * observe it.
7219          *
7220          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
7221          * not imply sync_sched(), so wait for both.
7222          *
7223          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7224          */
7225         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
7226                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
7227         else
7228                 synchronize_rcu();
7229
7230         if (!sched_smp_initialized)
7231                 return 0;
7232
7233         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7234         if (ret) {
7235                 set_cpu_active(cpu, true);
7236                 return ret;
7237         }
7238         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7239         return 0;
7240 }
7241
7242 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7243 {
7244         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7245
7246         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7247         update_max_interval();
7248 }
7249
7250 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7251 {
7252         set_cpu_rq_start_time(cpu);
7253         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7254         return 0;
7255 }
7256
7257 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7258 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
7259 {
7260         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7261         unsigned long flags;
7262
7263         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
7264         sched_ttwu_pending();
7265         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7266         if (rq->rd) {
7267                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7268                 set_rq_offline(rq);
7269         }
7270         migrate_tasks(rq);
7271         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
7272         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7273         calc_load_migrate(rq);
7274         update_max_interval();
7275         nohz_balance_exit_idle(cpu);
7276         hrtick_clear(rq);
7277         return 0;
7278 }
7279 #endif
7280
7281 void __init sched_init_smp(void)
7282 {
7283         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7284
7285         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7286         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7287
7288         sched_init_numa();
7289
7290         /*
7291          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7292          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7293          * happen.
7294          */
7295         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7296         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7297         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7298         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7299                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7300         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7301
7302         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7303         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7304                 BUG();
7305         sched_init_granularity();
7306         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7307
7308         init_sched_rt_class();
7309         init_sched_dl_class();
7310         sched_smp_initialized = true;
7311 }
7312
7313 static int __init migration_init(void)
7314 {
7315         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
7316         return 0;
7317 }
7318 early_initcall(migration_init);
7319
7320 #else
7321 void __init sched_init_smp(void)
7322 {
7323         sched_init_granularity();
7324 }
7325 #endif /* CONFIG_SMP */
7326
7327 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7328 {
7329         return in_lock_functions(addr) ||
7330                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7331                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7332 }
7333
7334 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7335 /*
7336  * Default task group.
7337  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7338  */
7339 struct task_group root_task_group;
7340 LIST_HEAD(task_groups);
7341
7342 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7343 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7344 #endif
7345
7346 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7347
7348 void __init sched_init(void)
7349 {
7350         int i, j;
7351         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7352
7353 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7354         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7355 #endif
7356 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7357         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7358 #endif
7359         if (alloc_size) {
7360                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7361
7362 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7363                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7364                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7365
7366                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7367                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7368
7369 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7370 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7371                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7372                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7373
7374                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7375                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7376
7377 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7378         }
7379 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7380         for_each_possible_cpu(i) {
7381                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7382                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7383         }
7384 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7385
7386         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7387                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7388         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7389                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7390
7391 #ifdef CONFIG_SMP
7392         init_defrootdomain();
7393 #endif
7394
7395 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7396         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7397                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7398 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7399
7400 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7401         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7402
7403         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7404         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7405         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7406         autogroup_init(&init_task);
7407 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7408
7409         for_each_possible_cpu(i) {
7410                 struct rq *rq;
7411
7412                 rq = cpu_rq(i);
7413                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7414                 rq->nr_running = 0;
7415                 rq->calc_load_active = 0;
7416                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7417                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7418                 init_rt_rq(&rq->rt);
7419                 init_dl_rq(&rq->dl);
7420 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7421                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7422                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7423                 /*
7424                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7425                  *
7426                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7427                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7428                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7429                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7430                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7431                  * (se->load.weight).
7432                  *
7433                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7434                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7435                  * then A0's share of the cpu resource is:
7436                  *
7437                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7438                  *
7439                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7440                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7441                  */
7442                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7443                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7444 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7445
7446                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7447 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7448                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7449 #endif
7450
7451                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7452                         rq->cpu_load[j] = 0;
7453
7454 #ifdef CONFIG_SMP
7455                 rq->sd = NULL;
7456                 rq->rd = NULL;
7457                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7458                 rq->balance_callback = NULL;
7459                 rq->active_balance = 0;
7460                 rq->next_balance = jiffies;
7461                 rq->push_cpu = 0;
7462                 rq->cpu = i;
7463                 rq->online = 0;
7464                 rq->idle_stamp = 0;
7465                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7466                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7467
7468                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7469
7470                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7471 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7472                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7473                 rq->nohz_flags = 0;
7474 #endif
7475 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7476                 rq->last_sched_tick = 0;
7477 #endif
7478 #endif /* CONFIG_SMP */
7479                 init_rq_hrtick(rq);
7480                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7481         }
7482
7483         set_load_weight(&init_task);
7484
7485 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7486         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7487 #endif
7488
7489         /*
7490          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7491          */
7492         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7493         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7494
7495         /*
7496          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7497          */
7498         current->sched_class = &fair_sched_class;
7499
7500         /*
7501          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7502          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7503          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7504          * when this runqueue becomes "idle".
7505          */
7506         init_idle(current, smp_processor_id());
7507
7508         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7509
7510 #ifdef CONFIG_SMP
7511         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7512         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7513         if (cpu_isolated_map == NULL)
7514                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7515         idle_thread_set_boot_cpu();
7516         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
7517 #endif
7518         init_sched_fair_class();
7519
7520         init_schedstats();
7521
7522         scheduler_running = 1;
7523 }
7524
7525 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7526 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7527 {
7528         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7529
7530         return (nested == preempt_offset);
7531 }
7532
7533 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7534 {
7535         /*
7536          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7537          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7538          * otherwise we will destroy state.
7539          */
7540         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7541                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7542                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7543                         current->state,
7544                         (void *)current->task_state_change,
7545                         (void *)current->task_state_change);
7546
7547         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7548 }
7549 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7550
7551 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7552 {
7553         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7554
7555         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7556         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7557              !is_idle_task(current)) ||
7558             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7559                 return;
7560         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7561                 return;
7562         prev_jiffy = jiffies;
7563
7564         printk(KERN_ERR
7565                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7566                         file, line);
7567         printk(KERN_ERR
7568                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7569                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7570                         current->pid, current->comm);
7571
7572         if (task_stack_end_corrupted(current))
7573                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7574
7575         debug_show_held_locks(current);
7576         if (irqs_disabled())
7577                 print_irqtrace_events(current);
7578 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7579         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7580                 pr_err("Preemption disabled at:");
7581                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7582                 pr_cont("\n");
7583         }
7584 #endif
7585         dump_stack();
7586 }
7587 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7588 #endif
7589
7590 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7591 void normalize_rt_tasks(void)
7592 {
7593         struct task_struct *g, *p;
7594         struct sched_attr attr = {
7595                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7596         };
7597
7598         read_lock(&tasklist_lock);
7599         for_each_process_thread(g, p) {
7600                 /*
7601                  * Only normalize user tasks:
7602                  */
7603                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7604                         continue;
7605
7606                 p->se.exec_start                = 0;
7607 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7608                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7609                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7610                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7611 #endif
7612
7613                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7614                         /*
7615                          * Renice negative nice level userspace
7616                          * tasks back to 0:
7617                          */
7618                         if (task_nice(p) < 0)
7619                                 set_user_nice(p, 0);
7620                         continue;
7621                 }
7622
7623                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7624         }
7625         read_unlock(&tasklist_lock);
7626 }
7627
7628 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7629
7630 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7631 /*
7632  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7633  *
7634  * They can only be called when the whole system has been
7635  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7636  * activity can take place. Using them for anything else would
7637  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7638  * under any other configuration.
7639  */
7640
7641 /**
7642  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7643  * @cpu: the processor in question.
7644  *
7645  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7646  *
7647  * Return: The current task for @cpu.
7648  */
7649 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7650 {
7651         return cpu_curr(cpu);
7652 }
7653
7654 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7655
7656 #ifdef CONFIG_IA64
7657 /**
7658  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7659  * @cpu: the processor in question.
7660  * @p: the task pointer to set.
7661  *
7662  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7663  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7664  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7665  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7666  * and caller must save the original value of the current task (see
7667  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7668  * re-starting the system.
7669  *
7670  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7671  */
7672 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7673 {
7674         cpu_curr(cpu) = p;
7675 }
7676
7677 #endif
7678
7679 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7680 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7681 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7682
7683 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7684 {
7685         free_fair_sched_group(tg);
7686         free_rt_sched_group(tg);
7687         autogroup_free(tg);
7688         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7689 }
7690
7691 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7692 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7693 {
7694         struct task_group *tg;
7695
7696         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7697         if (!tg)
7698                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7699
7700         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7701                 goto err;
7702
7703         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7704                 goto err;
7705
7706         return tg;
7707
7708 err:
7709         sched_free_group(tg);
7710         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7711 }
7712
7713 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7714 {
7715         unsigned long flags;
7716
7717         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7718         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7719
7720         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7721
7722         tg->parent = parent;
7723         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7724         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7725         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7726
7727         online_fair_sched_group(tg);
7728 }
7729
7730 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7731 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7732 {
7733         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7734         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7735 }
7736
7737 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7738 {
7739         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7740         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7741 }
7742
7743 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7744 {
7745         unsigned long flags;
7746
7747         /* end participation in shares distribution */
7748         unregister_fair_sched_group(tg);
7749
7750         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7751         list_del_rcu(&tg->list);
7752         list_del_rcu(&tg->siblings);
7753         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7754 }
7755
7756 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
7757 {
7758         struct task_group *tg;
7759
7760         /*
7761          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7762          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7763          * to prevent lockdep warnings.
7764          */
7765         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7766                           struct task_group, css);
7767         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7768         tsk->sched_task_group = tg;
7769
7770 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7771         if (tsk->sched_class->task_change_group)
7772                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
7773         else
7774 #endif
7775                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7776 }
7777
7778 /*
7779  * Change task's runqueue when it moves between groups.
7780  *
7781  * The caller of this function should have put the task in its new group by
7782  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
7783  * its new group.
7784  */
7785 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7786 {
7787         int queued, running;
7788         struct rq_flags rf;
7789         struct rq *rq;
7790
7791         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
7792
7793         running = task_current(rq, tsk);
7794         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7795
7796         if (queued)
7797                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7798         if (unlikely(running))
7799                 put_prev_task(rq, tsk);
7800
7801         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
7802
7803         if (unlikely(running))
7804                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7805         if (queued)
7806                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7807
7808         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
7809 }
7810 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7811
7812 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7813 /*
7814  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7815  */
7816 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7817
7818 /* Must be called with tasklist_lock held */
7819 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7820 {
7821         struct task_struct *g, *p;
7822
7823         /*
7824          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7825          */
7826         if (task_group_is_autogroup(tg))
7827                 return 0;
7828
7829         for_each_process_thread(g, p) {
7830                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7831                         return 1;
7832         }
7833
7834         return 0;
7835 }
7836
7837 struct rt_schedulable_data {
7838         struct task_group *tg;
7839         u64 rt_period;
7840         u64 rt_runtime;
7841 };
7842
7843 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7844 {
7845         struct rt_schedulable_data *d = data;
7846         struct task_group *child;
7847         unsigned long total, sum = 0;
7848         u64 period, runtime;
7849
7850         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7851         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7852
7853         if (tg == d->tg) {
7854                 period = d->rt_period;
7855                 runtime = d->rt_runtime;
7856         }
7857
7858         /*
7859          * Cannot have more runtime than the period.
7860          */
7861         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7862                 return -EINVAL;
7863
7864         /*
7865          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7866          */
7867         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7868                 return -EBUSY;
7869
7870         total = to_ratio(period, runtime);
7871
7872         /*
7873          * Nobody can have more than the global setting allows.
7874          */
7875         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7876                 return -EINVAL;
7877
7878         /*
7879          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7880          */
7881         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7882                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7883                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7884
7885                 if (child == d->tg) {
7886                         period = d->rt_period;
7887                         runtime = d->rt_runtime;
7888                 }
7889
7890                 sum += to_ratio(period, runtime);
7891         }
7892
7893         if (sum > total)
7894                 return -EINVAL;
7895
7896         return 0;
7897 }
7898
7899 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7900 {
7901         int ret;
7902
7903         struct rt_schedulable_data data = {
7904                 .tg = tg,
7905                 .rt_period = period,
7906                 .rt_runtime = runtime,
7907         };
7908
7909         rcu_read_lock();
7910         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7911         rcu_read_unlock();
7912
7913         return ret;
7914 }
7915
7916 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7917                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7918 {
7919         int i, err = 0;
7920
7921         /*
7922          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7923          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7924          */
7925         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7926                 return -EINVAL;
7927
7928         /* No period doesn't make any sense. */
7929         if (rt_period == 0)
7930                 return -EINVAL;
7931
7932         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7933         read_lock(&tasklist_lock);
7934         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7935         if (err)
7936                 goto unlock;
7937
7938         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7939         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7940         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7941
7942         for_each_possible_cpu(i) {
7943                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7944
7945                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7946                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7947                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7948         }
7949         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7950 unlock:
7951         read_unlock(&tasklist_lock);
7952         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7953
7954         return err;
7955 }
7956
7957 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7958 {
7959         u64 rt_runtime, rt_period;
7960
7961         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7962         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7963         if (rt_runtime_us < 0)
7964                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7965
7966         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7967 }
7968
7969 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7970 {
7971         u64 rt_runtime_us;
7972
7973         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7974                 return -1;
7975
7976         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7977         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7978         return rt_runtime_us;
7979 }
7980
7981 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7982 {
7983         u64 rt_runtime, rt_period;
7984
7985         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7986         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7987
7988         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7989 }
7990
7991 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7992 {
7993         u64 rt_period_us;
7994
7995         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7996         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7997         return rt_period_us;
7998 }
7999 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8000
8001 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8002 static int sched_rt_global_constraints(void)
8003 {
8004         int ret = 0;
8005
8006         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8007         read_lock(&tasklist_lock);
8008         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8009         read_unlock(&tasklist_lock);
8010         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8011
8012         return ret;
8013 }
8014
8015 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8016 {
8017         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8018         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8019                 return 0;
8020
8021         return 1;
8022 }
8023
8024 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8025 static int sched_rt_global_constraints(void)
8026 {
8027         unsigned long flags;
8028         int i;
8029
8030         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8031         for_each_possible_cpu(i) {
8032                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8033
8034                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8035                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8036                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8037         }
8038         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8039
8040         return 0;
8041 }
8042 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8043
8044 static int sched_dl_global_validate(void)
8045 {
8046         u64 runtime = global_rt_runtime();
8047         u64 period = global_rt_period();
8048         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8049         struct dl_bw *dl_b;
8050         int cpu, ret = 0;
8051         unsigned long flags;
8052
8053         /*
8054          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8055          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8056          * any of the root_domains.
8057          *
8058          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8059          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8060          * solutions is welcome!
8061          */
8062         for_each_possible_cpu(cpu) {
8063                 rcu_read_lock_sched();
8064                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8065
8066                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8067                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8068                         ret = -EBUSY;
8069                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8070
8071                 rcu_read_unlock_sched();
8072
8073                 if (ret)
8074                         break;
8075         }
8076
8077         return ret;
8078 }
8079
8080 static void sched_dl_do_global(void)
8081 {
8082         u64 new_bw = -1;
8083         struct dl_bw *dl_b;
8084         int cpu;
8085         unsigned long flags;
8086
8087         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8088         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8089
8090         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8091                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8092
8093         /*
8094          * FIXME: As above...
8095          */
8096         for_each_possible_cpu(cpu) {
8097                 rcu_read_lock_sched();
8098                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8099
8100                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8101                 dl_b->bw = new_bw;
8102                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8103
8104                 rcu_read_unlock_sched();
8105         }
8106 }
8107
8108 static int sched_rt_global_validate(void)
8109 {
8110         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8111                 return -EINVAL;
8112
8113         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8114                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8115                 return -EINVAL;
8116
8117         return 0;
8118 }
8119
8120 static void sched_rt_do_global(void)
8121 {
8122         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8123         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8124 }
8125
8126 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8127                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8128                 loff_t *ppos)
8129 {
8130         int old_period, old_runtime;
8131         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8132         int ret;
8133
8134         mutex_lock(&mutex);
8135         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8136         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8137
8138         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8139
8140         if (!ret && write) {
8141                 ret = sched_rt_global_validate();
8142                 if (ret)
8143                         goto undo;
8144
8145                 ret = sched_dl_global_validate();
8146                 if (ret)
8147                         goto undo;
8148
8149                 ret = sched_rt_global_constraints();
8150                 if (ret)
8151                         goto undo;
8152
8153                 sched_rt_do_global();
8154                 sched_dl_do_global();
8155         }
8156         if (0) {
8157 undo:
8158                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8159                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8160         }
8161         mutex_unlock(&mutex);
8162
8163         return ret;
8164 }
8165
8166 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8167                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8168                 loff_t *ppos)
8169 {
8170         int ret;
8171         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8172
8173         mutex_lock(&mutex);
8174         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8175         /* make sure that internally we keep jiffies */
8176         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8177         if (!ret && write) {
8178                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8179                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8180         }
8181         mutex_unlock(&mutex);
8182         return ret;
8183 }
8184
8185 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8186
8187 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8188 {
8189         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8190 }
8191
8192 static struct cgroup_subsys_state *
8193 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8194 {
8195         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8196         struct task_group *tg;
8197
8198         if (!parent) {
8199                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8200                 return &root_task_group.css;
8201         }
8202
8203         tg = sched_create_group(parent);
8204         if (IS_ERR(tg))
8205                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8206
8207         sched_online_group(tg, parent);
8208
8209         return &tg->css;
8210 }
8211
8212 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8213 {
8214         struct task_group *tg = css_tg(css);
8215
8216         sched_offline_group(tg);
8217 }
8218
8219 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8220 {
8221         struct task_group *tg = css_tg(css);
8222
8223         /*
8224          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8225          */
8226         sched_free_group(tg);
8227 }
8228
8229 /*
8230  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
8231  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
8232  */
8233 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8234 {
8235         struct rq_flags rf;
8236         struct rq *rq;
8237
8238         rq = task_rq_lock(task, &rf);
8239
8240         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
8241
8242         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
8243 }
8244
8245 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8246 {
8247         struct task_struct *task;
8248         struct cgroup_subsys_state *css;
8249         int ret = 0;
8250
8251         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8252 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8253                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8254                         return -EINVAL;
8255 #else
8256                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8257                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8258                         return -EINVAL;
8259 #endif
8260                 /*
8261                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
8262                  * running, we're sure to observe its full state.
8263                  */
8264                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
8265                 /*
8266                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
8267                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
8268                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
8269                  */
8270                 if (task->state == TASK_NEW)
8271                         ret = -EINVAL;
8272                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
8273
8274                 if (ret)
8275                         break;
8276         }
8277         return ret;
8278 }
8279
8280 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8281 {
8282         struct task_struct *task;
8283         struct cgroup_subsys_state *css;
8284
8285         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8286                 sched_move_task(task);
8287 }
8288
8289 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8290 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8291                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8292 {
8293         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8294 }
8295
8296 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8297                                struct cftype *cft)
8298 {
8299         struct task_group *tg = css_tg(css);
8300
8301         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8302 }
8303
8304 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8305 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8306
8307 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8308 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8309
8310 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8311
8312 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8313 {
8314         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8315         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8316
8317         if (tg == &root_task_group)
8318                 return -EINVAL;
8319
8320         /*
8321          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8322          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8323          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8324          */
8325         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8326                 return -EINVAL;
8327
8328         /*
8329          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8330          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8331          * feasibility.
8332          */
8333         if (period > max_cfs_quota_period)
8334                 return -EINVAL;
8335
8336         /*
8337          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8338          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8339          */
8340         get_online_cpus();
8341         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8342         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8343         if (ret)
8344                 goto out_unlock;
8345
8346         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8347         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8348         /*
8349          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8350          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8351          */
8352         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8353                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8354         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8355         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8356         cfs_b->quota = quota;
8357
8358         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8359         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8360         if (runtime_enabled)
8361                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8362         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8363
8364         for_each_online_cpu(i) {
8365                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8366                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8367
8368                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8369                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8370                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8371
8372                 if (cfs_rq->throttled)
8373                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8374                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8375         }
8376         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8377                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8378 out_unlock:
8379         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8380         put_online_cpus();
8381
8382         return ret;
8383 }
8384
8385 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8386 {
8387         u64 quota, period;
8388
8389         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8390         if (cfs_quota_us < 0)
8391                 quota = RUNTIME_INF;
8392         else
8393                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8394
8395         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8396 }
8397
8398 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8399 {
8400         u64 quota_us;
8401
8402         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8403                 return -1;
8404
8405         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8406         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8407
8408         return quota_us;
8409 }
8410
8411 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8412 {
8413         u64 quota, period;
8414
8415         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8416         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8417
8418         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8419 }
8420
8421 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8422 {
8423         u64 cfs_period_us;
8424
8425         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8426         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8427
8428         return cfs_period_us;
8429 }
8430
8431 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8432                                   struct cftype *cft)
8433 {
8434         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8435 }
8436
8437 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8438                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8439 {
8440         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8441 }
8442
8443 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8444                                    struct cftype *cft)
8445 {
8446         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8447 }
8448
8449 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8450                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8451 {
8452         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8453 }
8454
8455 struct cfs_schedulable_data {
8456         struct task_group *tg;
8457         u64 period, quota;
8458 };
8459
8460 /*
8461  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8462  * note: units are usecs
8463  */
8464 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8465                                struct cfs_schedulable_data *d)
8466 {
8467         u64 quota, period;
8468
8469         if (tg == d->tg) {
8470                 period = d->period;
8471                 quota = d->quota;
8472         } else {
8473                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8474                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8475         }
8476
8477         /* note: these should typically be equivalent */
8478         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8479                 return RUNTIME_INF;
8480
8481         return to_ratio(period, quota);
8482 }
8483
8484 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8485 {
8486         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8487         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8488         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8489
8490         if (!tg->parent) {
8491                 quota = RUNTIME_INF;
8492         } else {
8493                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8494
8495                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8496                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8497
8498                 /*
8499                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8500                  * limit is set
8501                  */
8502                 if (quota == RUNTIME_INF)
8503                         quota = parent_quota;
8504                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8505                         return -EINVAL;
8506         }
8507         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8508
8509         return 0;
8510 }
8511
8512 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8513 {
8514         int ret;
8515         struct cfs_schedulable_data data = {
8516                 .tg = tg,
8517                 .period = period,
8518                 .quota = quota,
8519         };
8520
8521         if (quota != RUNTIME_INF) {
8522                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8523                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8524         }
8525
8526         rcu_read_lock();
8527         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8528         rcu_read_unlock();
8529
8530         return ret;
8531 }
8532
8533 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8534 {
8535         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8536         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8537
8538         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8539         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8540         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8541
8542         return 0;
8543 }
8544 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8545 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8546
8547 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8548 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8549                                 struct cftype *cft, s64 val)
8550 {
8551         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8552 }
8553
8554 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8555                                struct cftype *cft)
8556 {
8557         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8558 }
8559
8560 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8561                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8562 {
8563         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8564 }
8565
8566 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8567                                    struct cftype *cft)
8568 {
8569         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8570 }
8571 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8572
8573 static struct cftype cpu_files[] = {
8574 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8575         {
8576                 .name = "shares",
8577                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8578                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8579         },
8580 #endif
8581 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8582         {
8583                 .name = "cfs_quota_us",
8584                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8585                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8586         },
8587         {
8588                 .name = "cfs_period_us",
8589                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8590                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8591         },
8592         {
8593                 .name = "stat",
8594                 .seq_show = cpu_stats_show,
8595         },
8596 #endif
8597 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8598         {
8599                 .name = "rt_runtime_us",
8600                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8601                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8602         },
8603         {
8604                 .name = "rt_period_us",
8605                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8606                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8607         },
8608 #endif
8609         { }     /* terminate */
8610 };
8611
8612 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8613         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8614         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8615         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8616         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8617         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8618         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8619         .legacy_cftypes = cpu_files,
8620         .early_init     = true,
8621 };
8622
8623 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8624
8625 void dump_cpu_task(int cpu)
8626 {
8627         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8628         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8629 }
8630
8631 /*
8632  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8633  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8634  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8635  * that remained on nice 0.
8636  *
8637  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8638  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8639  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8640  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8641  * the relative distance between them is ~25%.)
8642  */
8643 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8644  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8645  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8646  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8647  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8648  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8649  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8650  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8651  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8652 };
8653
8654 /*
8655  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8656  *
8657  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8658  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8659  * into multiplications:
8660  */
8661 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8662  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8663  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8664  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8665  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8666  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8667  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8668  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8669  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8670 };