sched: Mark __schedule() stack frame as non-standard
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77 #include <linux/frame.h>
78
79 #include <asm/switch_to.h>
80 #include <asm/tlb.h>
81 #include <asm/irq_regs.h>
82 #include <asm/mutex.h>
83 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
84 #include <asm/paravirt.h>
85 #endif
86
87 #include "sched.h"
88 #include "../workqueue_internal.h"
89 #include "../smpboot.h"
90
91 #define CREATE_TRACE_POINTS
92 #include <trace/events/sched.h>
93
94 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
95 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
96
97 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
98
99 void update_rq_clock(struct rq *rq)
100 {
101         s64 delta;
102
103         lockdep_assert_held(&rq->lock);
104
105         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
106                 return;
107
108         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
109         if (delta < 0)
110                 return;
111         rq->clock += delta;
112         update_rq_clock_task(rq, delta);
113 }
114
115 /*
116  * Debugging: various feature bits
117  */
118
119 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
120         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
121
122 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
123 #include "features.h"
124         0;
125
126 #undef SCHED_FEAT
127
128 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
129 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
130         #name ,
131
132 static const char * const sched_feat_names[] = {
133 #include "features.h"
134 };
135
136 #undef SCHED_FEAT
137
138 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
139 {
140         int i;
141
142         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
143                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
144                         seq_puts(m, "NO_");
145                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
146         }
147         seq_puts(m, "\n");
148
149         return 0;
150 }
151
152 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
153
154 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
155 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
156
157 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
158         jump_label_key__##enabled ,
159
160 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
161 #include "features.h"
162 };
163
164 #undef SCHED_FEAT
165
166 static void sched_feat_disable(int i)
167 {
168         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
169 }
170
171 static void sched_feat_enable(int i)
172 {
173         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
174 }
175 #else
176 static void sched_feat_disable(int i) { };
177 static void sched_feat_enable(int i) { };
178 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
179
180 static int sched_feat_set(char *cmp)
181 {
182         int i;
183         int neg = 0;
184
185         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
186                 neg = 1;
187                 cmp += 3;
188         }
189
190         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
191                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
192                         if (neg) {
193                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
194                                 sched_feat_disable(i);
195                         } else {
196                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
197                                 sched_feat_enable(i);
198                         }
199                         break;
200                 }
201         }
202
203         return i;
204 }
205
206 static ssize_t
207 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
208                 size_t cnt, loff_t *ppos)
209 {
210         char buf[64];
211         char *cmp;
212         int i;
213         struct inode *inode;
214
215         if (cnt > 63)
216                 cnt = 63;
217
218         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
219                 return -EFAULT;
220
221         buf[cnt] = 0;
222         cmp = strstrip(buf);
223
224         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
225         inode = file_inode(filp);
226         inode_lock(inode);
227         i = sched_feat_set(cmp);
228         inode_unlock(inode);
229         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
230                 return -EINVAL;
231
232         *ppos += cnt;
233
234         return cnt;
235 }
236
237 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
238 {
239         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
240 }
241
242 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
243         .open           = sched_feat_open,
244         .write          = sched_feat_write,
245         .read           = seq_read,
246         .llseek         = seq_lseek,
247         .release        = single_release,
248 };
249
250 static __init int sched_init_debug(void)
251 {
252         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
253                         &sched_feat_fops);
254
255         return 0;
256 }
257 late_initcall(sched_init_debug);
258 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
259
260 /*
261  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
262  * Limited because this is done with IRQs disabled.
263  */
264 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
265
266 /*
267  * period over which we average the RT time consumption, measured
268  * in ms.
269  *
270  * default: 1s
271  */
272 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
273
274 /*
275  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
276  * default: 1s
277  */
278 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
279
280 __read_mostly int scheduler_running;
281
282 /*
283  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
284  * default: 0.95s
285  */
286 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
287
288 /* cpus with isolated domains */
289 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
290
291 /*
292  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
293  */
294 static struct rq *this_rq_lock(void)
295         __acquires(rq->lock)
296 {
297         struct rq *rq;
298
299         local_irq_disable();
300         rq = this_rq();
301         raw_spin_lock(&rq->lock);
302
303         return rq;
304 }
305
306 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
307 /*
308  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
309  */
310
311 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
312 {
313         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
314                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
315 }
316
317 /*
318  * High-resolution timer tick.
319  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
320  */
321 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
322 {
323         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
324
325         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
326
327         raw_spin_lock(&rq->lock);
328         update_rq_clock(rq);
329         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
330         raw_spin_unlock(&rq->lock);
331
332         return HRTIMER_NORESTART;
333 }
334
335 #ifdef CONFIG_SMP
336
337 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
338 {
339         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
340
341         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
342 }
343
344 /*
345  * called from hardirq (IPI) context
346  */
347 static void __hrtick_start(void *arg)
348 {
349         struct rq *rq = arg;
350
351         raw_spin_lock(&rq->lock);
352         __hrtick_restart(rq);
353         rq->hrtick_csd_pending = 0;
354         raw_spin_unlock(&rq->lock);
355 }
356
357 /*
358  * Called to set the hrtick timer state.
359  *
360  * called with rq->lock held and irqs disabled
361  */
362 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
363 {
364         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
365         ktime_t time;
366         s64 delta;
367
368         /*
369          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
370          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
371          */
372         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
373         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
374
375         hrtimer_set_expires(timer, time);
376
377         if (rq == this_rq()) {
378                 __hrtick_restart(rq);
379         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
380                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
381                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
382         }
383 }
384
385 static int
386 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
387 {
388         int cpu = (int)(long)hcpu;
389
390         switch (action) {
391         case CPU_UP_CANCELED:
392         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
393         case CPU_DOWN_PREPARE:
394         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
395         case CPU_DEAD:
396         case CPU_DEAD_FROZEN:
397                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
398                 return NOTIFY_OK;
399         }
400
401         return NOTIFY_DONE;
402 }
403
404 static __init void init_hrtick(void)
405 {
406         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
407 }
408 #else
409 /*
410  * Called to set the hrtick timer state.
411  *
412  * called with rq->lock held and irqs disabled
413  */
414 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
415 {
416         /*
417          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
418          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
419          */
420         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
421         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
422                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
423 }
424
425 static inline void init_hrtick(void)
426 {
427 }
428 #endif /* CONFIG_SMP */
429
430 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
431 {
432 #ifdef CONFIG_SMP
433         rq->hrtick_csd_pending = 0;
434
435         rq->hrtick_csd.flags = 0;
436         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
437         rq->hrtick_csd.info = rq;
438 #endif
439
440         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
441         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
442 }
443 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
444 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
445 {
446 }
447
448 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
449 {
450 }
451
452 static inline void init_hrtick(void)
453 {
454 }
455 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
456
457 /*
458  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
459  */
460 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
461 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
462         for (;;) {                                                      \
463                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
464                 if (__old == __val)                                     \
465                         break;                                          \
466                 __val = __old;                                          \
467         }                                                               \
468         __old;                                                          \
469 })
470
471 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
472 /*
473  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
474  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
475  * spurious IPIs.
476  */
477 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
478 {
479         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
480         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
481 }
482
483 /*
484  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
485  *
486  * If this returns true, then the idle task promises to call
487  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
488  */
489 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
490 {
491         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
492         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
493
494         for (;;) {
495                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
496                         return false;
497                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
498                         return true;
499                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
500                 if (old == val)
501                         break;
502                 val = old;
503         }
504         return true;
505 }
506
507 #else
508 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
509 {
510         set_tsk_need_resched(p);
511         return true;
512 }
513
514 #ifdef CONFIG_SMP
515 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
516 {
517         return false;
518 }
519 #endif
520 #endif
521
522 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
523 {
524         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
525
526         /*
527          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
528          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
529          * wakeup due to that.
530          *
531          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
532          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
533          */
534         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
535                 return;
536
537         get_task_struct(task);
538
539         /*
540          * The head is context local, there can be no concurrency.
541          */
542         *head->lastp = node;
543         head->lastp = &node->next;
544 }
545
546 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
547 {
548         struct wake_q_node *node = head->first;
549
550         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
551                 struct task_struct *task;
552
553                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
554                 BUG_ON(!task);
555                 /* task can safely be re-inserted now */
556                 node = node->next;
557                 task->wake_q.next = NULL;
558
559                 /*
560                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
561                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
562                  */
563                 wake_up_process(task);
564                 put_task_struct(task);
565         }
566 }
567
568 /*
569  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
570  *
571  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
572  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
573  * the target CPU.
574  */
575 void resched_curr(struct rq *rq)
576 {
577         struct task_struct *curr = rq->curr;
578         int cpu;
579
580         lockdep_assert_held(&rq->lock);
581
582         if (test_tsk_need_resched(curr))
583                 return;
584
585         cpu = cpu_of(rq);
586
587         if (cpu == smp_processor_id()) {
588                 set_tsk_need_resched(curr);
589                 set_preempt_need_resched();
590                 return;
591         }
592
593         if (set_nr_and_not_polling(curr))
594                 smp_send_reschedule(cpu);
595         else
596                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
597 }
598
599 void resched_cpu(int cpu)
600 {
601         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
602         unsigned long flags;
603
604         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
605                 return;
606         resched_curr(rq);
607         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
608 }
609
610 #ifdef CONFIG_SMP
611 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
612 /*
613  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
614  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
615  *
616  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
617  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
618  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
619  */
620 int get_nohz_timer_target(void)
621 {
622         int i, cpu = smp_processor_id();
623         struct sched_domain *sd;
624
625         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
626                 return cpu;
627
628         rcu_read_lock();
629         for_each_domain(cpu, sd) {
630                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
631                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
632                                 cpu = i;
633                                 goto unlock;
634                         }
635                 }
636         }
637
638         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
639                 cpu = housekeeping_any_cpu();
640 unlock:
641         rcu_read_unlock();
642         return cpu;
643 }
644 /*
645  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
646  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
647  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
648  * idle system the next event might even be infinite time into the
649  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
650  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
651  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
652  * wheel for the next timer event.
653  */
654 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
655 {
656         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
657
658         if (cpu == smp_processor_id())
659                 return;
660
661         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
662                 smp_send_reschedule(cpu);
663         else
664                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
665 }
666
667 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
668 {
669         /*
670          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
671          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
672          * If needed we can still optimize that later with an
673          * empty IRQ.
674          */
675         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
676                 if (cpu != smp_processor_id() ||
677                     tick_nohz_tick_stopped())
678                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
679                 return true;
680         }
681
682         return false;
683 }
684
685 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
686 {
687         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
688                 wake_up_idle_cpu(cpu);
689 }
690
691 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
692 {
693         int cpu = smp_processor_id();
694
695         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
696                 return false;
697
698         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
699                 return true;
700
701         /*
702          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
703          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
704          */
705         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
706         return false;
707 }
708
709 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
710
711 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
712 {
713         return false;
714 }
715
716 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
717
718 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
719 bool sched_can_stop_tick(void)
720 {
721         /*
722          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
723          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
724          */
725         if (current->policy == SCHED_FIFO)
726                 return true;
727
728         /*
729          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
730          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
731          */
732         if (current->policy == SCHED_RR) {
733                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
734
735                 return list_is_singular(&rt_se->run_list);
736         }
737
738         /*
739          * More than one running task need preemption.
740          * nr_running update is assumed to be visible
741          * after IPI is sent from wakers.
742          */
743         if (this_rq()->nr_running > 1)
744                 return false;
745
746         return true;
747 }
748 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
749
750 void sched_avg_update(struct rq *rq)
751 {
752         s64 period = sched_avg_period();
753
754         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
755                 /*
756                  * Inline assembly required to prevent the compiler
757                  * optimising this loop into a divmod call.
758                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
759                  */
760                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
761                 rq->age_stamp += period;
762                 rq->rt_avg /= 2;
763         }
764 }
765
766 #endif /* CONFIG_SMP */
767
768 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
769                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
770 /*
771  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
772  * node and @up when leaving it for the final time.
773  *
774  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
775  */
776 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
777                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
778 {
779         struct task_group *parent, *child;
780         int ret;
781
782         parent = from;
783
784 down:
785         ret = (*down)(parent, data);
786         if (ret)
787                 goto out;
788         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
789                 parent = child;
790                 goto down;
791
792 up:
793                 continue;
794         }
795         ret = (*up)(parent, data);
796         if (ret || parent == from)
797                 goto out;
798
799         child = parent;
800         parent = parent->parent;
801         if (parent)
802                 goto up;
803 out:
804         return ret;
805 }
806
807 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
808 {
809         return 0;
810 }
811 #endif
812
813 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
814 {
815         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
816         struct load_weight *load = &p->se.load;
817
818         /*
819          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
820          */
821         if (idle_policy(p->policy)) {
822                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
823                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
824                 return;
825         }
826
827         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
828         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
829 }
830
831 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
832 {
833         update_rq_clock(rq);
834         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
835                 sched_info_queued(rq, p);
836         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
837 }
838
839 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
840 {
841         update_rq_clock(rq);
842         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
843                 sched_info_dequeued(rq, p);
844         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
845 }
846
847 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
848 {
849         if (task_contributes_to_load(p))
850                 rq->nr_uninterruptible--;
851
852         enqueue_task(rq, p, flags);
853 }
854
855 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
856 {
857         if (task_contributes_to_load(p))
858                 rq->nr_uninterruptible++;
859
860         dequeue_task(rq, p, flags);
861 }
862
863 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
864 {
865 /*
866  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
867  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
868  */
869 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
870         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
871 #endif
872 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
873         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
874
875         /*
876          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
877          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
878          * {soft,}irq region.
879          *
880          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
881          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
882          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
883          * monotonic.
884          *
885          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
886          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
887          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
888          * atomic ops.
889          */
890         if (irq_delta > delta)
891                 irq_delta = delta;
892
893         rq->prev_irq_time += irq_delta;
894         delta -= irq_delta;
895 #endif
896 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
897         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
898                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
899                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
900
901                 if (unlikely(steal > delta))
902                         steal = delta;
903
904                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
905                 delta -= steal;
906         }
907 #endif
908
909         rq->clock_task += delta;
910
911 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
912         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
913                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
914 #endif
915 }
916
917 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
918 {
919         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
920         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
921
922         if (stop) {
923                 /*
924                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
925                  * userspace knows about and won't get confused about.
926                  *
927                  * Also, it will make PI more or less work without too
928                  * much confusion -- but then, stop work should not
929                  * rely on PI working anyway.
930                  */
931                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
932
933                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
934         }
935
936         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
937
938         if (old_stop) {
939                 /*
940                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
941                  * it can die in pieces.
942                  */
943                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
944         }
945 }
946
947 /*
948  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
949  */
950 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
951 {
952         return p->static_prio;
953 }
954
955 /*
956  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
957  * without taking RT-inheritance into account. Might be
958  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
959  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
960  * estimator recalculates.
961  */
962 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
963 {
964         int prio;
965
966         if (task_has_dl_policy(p))
967                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
968         else if (task_has_rt_policy(p))
969                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
970         else
971                 prio = __normal_prio(p);
972         return prio;
973 }
974
975 /*
976  * Calculate the current priority, i.e. the priority
977  * taken into account by the scheduler. This value might
978  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
979  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
980  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
981  */
982 static int effective_prio(struct task_struct *p)
983 {
984         p->normal_prio = normal_prio(p);
985         /*
986          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
987          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
988          * to the normal priority:
989          */
990         if (!rt_prio(p->prio))
991                 return p->normal_prio;
992         return p->prio;
993 }
994
995 /**
996  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
997  * @p: the task in question.
998  *
999  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1000  */
1001 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1002 {
1003         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1004 }
1005
1006 /*
1007  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1008  * use the balance_callback list if you want balancing.
1009  *
1010  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1011  * balance_callback().
1012  */
1013 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1014                                        const struct sched_class *prev_class,
1015                                        int oldprio)
1016 {
1017         if (prev_class != p->sched_class) {
1018                 if (prev_class->switched_from)
1019                         prev_class->switched_from(rq, p);
1020
1021                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1022         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1023                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1024 }
1025
1026 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1027 {
1028         const struct sched_class *class;
1029
1030         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1031                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1032         } else {
1033                 for_each_class(class) {
1034                         if (class == rq->curr->sched_class)
1035                                 break;
1036                         if (class == p->sched_class) {
1037                                 resched_curr(rq);
1038                                 break;
1039                         }
1040                 }
1041         }
1042
1043         /*
1044          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1045          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1046          */
1047         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1048                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1049 }
1050
1051 #ifdef CONFIG_SMP
1052 /*
1053  * This is how migration works:
1054  *
1055  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1056  *    stop_one_cpu().
1057  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1058  *    off the CPU)
1059  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1060  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1061  *    it and puts it into the right queue.
1062  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1063  *    is done.
1064  */
1065
1066 /*
1067  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1068  *
1069  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1070  */
1071 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1072 {
1073         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1074
1075         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1076         dequeue_task(rq, p, 0);
1077         set_task_cpu(p, new_cpu);
1078         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1079
1080         rq = cpu_rq(new_cpu);
1081
1082         raw_spin_lock(&rq->lock);
1083         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1084         enqueue_task(rq, p, 0);
1085         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1086         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1087
1088         return rq;
1089 }
1090
1091 struct migration_arg {
1092         struct task_struct *task;
1093         int dest_cpu;
1094 };
1095
1096 /*
1097  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1098  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1099  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1100  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1101  *
1102  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1103  * as the task is no longer on this CPU.
1104  */
1105 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1106 {
1107         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1108                 return rq;
1109
1110         /* Affinity changed (again). */
1111         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1112                 return rq;
1113
1114         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1115
1116         return rq;
1117 }
1118
1119 /*
1120  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1121  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1122  * 'pushing' onto another runqueue.
1123  */
1124 static int migration_cpu_stop(void *data)
1125 {
1126         struct migration_arg *arg = data;
1127         struct task_struct *p = arg->task;
1128         struct rq *rq = this_rq();
1129
1130         /*
1131          * The original target cpu might have gone down and we might
1132          * be on another cpu but it doesn't matter.
1133          */
1134         local_irq_disable();
1135         /*
1136          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1137          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1138          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1139          */
1140         sched_ttwu_pending();
1141
1142         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1143         raw_spin_lock(&rq->lock);
1144         /*
1145          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1146          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1147          * we're holding p->pi_lock.
1148          */
1149         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1150                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1151         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1152         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1153
1154         local_irq_enable();
1155         return 0;
1156 }
1157
1158 /*
1159  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1160  * actually call this function.
1161  */
1162 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1163 {
1164         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1165         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1166 }
1167
1168 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1169 {
1170         struct rq *rq = task_rq(p);
1171         bool queued, running;
1172
1173         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1174
1175         queued = task_on_rq_queued(p);
1176         running = task_current(rq, p);
1177
1178         if (queued) {
1179                 /*
1180                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1181                  * holding rq->lock.
1182                  */
1183                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1184                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1185         }
1186         if (running)
1187                 put_prev_task(rq, p);
1188
1189         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1190
1191         if (running)
1192                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1193         if (queued)
1194                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1199  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1200  * is removed from the allowed bitmask.
1201  *
1202  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1203  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1204  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1205  */
1206 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1207                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1208 {
1209         unsigned long flags;
1210         struct rq *rq;
1211         unsigned int dest_cpu;
1212         int ret = 0;
1213
1214         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1215
1216         /*
1217          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1218          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1219          */
1220         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1221                 ret = -EINVAL;
1222                 goto out;
1223         }
1224
1225         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1226                 goto out;
1227
1228         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1229                 ret = -EINVAL;
1230                 goto out;
1231         }
1232
1233         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1234
1235         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1236         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1237                 goto out;
1238
1239         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1240         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1241                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1242                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1243                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1244                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1245                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1246                 return 0;
1247         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1248                 /*
1249                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1250                  * afterwards anyway.
1251                  */
1252                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1253                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1254                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1255         }
1256 out:
1257         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1258
1259         return ret;
1260 }
1261
1262 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1263 {
1264         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1265 }
1266 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1267
1268 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1269 {
1270 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1271         /*
1272          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1273          * ttwu() will sort out the placement.
1274          */
1275         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1276                         !p->on_rq);
1277
1278         /*
1279          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1280          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1281          * time relying on p->on_rq.
1282          */
1283         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1284                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1285                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1286
1287 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1288         /*
1289          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1290          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1291          *
1292          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1293          * see task_group().
1294          *
1295          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1296          * task_rq_lock().
1297          */
1298         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1299                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1300 #endif
1301 #endif
1302
1303         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1304
1305         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1306                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1307                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1308                 p->se.nr_migrations++;
1309                 perf_event_task_migrate(p);
1310         }
1311
1312         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1313 }
1314
1315 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1316 {
1317         if (task_on_rq_queued(p)) {
1318                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1319
1320                 src_rq = task_rq(p);
1321                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1322
1323                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1324                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1325                 set_task_cpu(p, cpu);
1326                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1327                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1328                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1329         } else {
1330                 /*
1331                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1332                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1333                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1334                  */
1335                 p->wake_cpu = cpu;
1336         }
1337 }
1338
1339 struct migration_swap_arg {
1340         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1341         int src_cpu, dst_cpu;
1342 };
1343
1344 static int migrate_swap_stop(void *data)
1345 {
1346         struct migration_swap_arg *arg = data;
1347         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1348         int ret = -EAGAIN;
1349
1350         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1351                 return -EAGAIN;
1352
1353         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1354         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1355
1356         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1357                         &arg->dst_task->pi_lock);
1358         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1359
1360         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1361                 goto unlock;
1362
1363         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1364                 goto unlock;
1365
1366         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1367                 goto unlock;
1368
1369         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1370                 goto unlock;
1371
1372         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1373         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1374
1375         ret = 0;
1376
1377 unlock:
1378         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1379         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1380         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1381
1382         return ret;
1383 }
1384
1385 /*
1386  * Cross migrate two tasks
1387  */
1388 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1389 {
1390         struct migration_swap_arg arg;
1391         int ret = -EINVAL;
1392
1393         arg = (struct migration_swap_arg){
1394                 .src_task = cur,
1395                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1396                 .dst_task = p,
1397                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1398         };
1399
1400         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1401                 goto out;
1402
1403         /*
1404          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1405          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1406          */
1407         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1408                 goto out;
1409
1410         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1411                 goto out;
1412
1413         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1414                 goto out;
1415
1416         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1417         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1418
1419 out:
1420         return ret;
1421 }
1422
1423 /*
1424  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1425  *
1426  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1427  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1428  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1429  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1430  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1431  * @p has remained unscheduled the whole time.
1432  *
1433  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1434  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1435  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1436  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1437  * waiting to become inactive.
1438  */
1439 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1440 {
1441         unsigned long flags;
1442         int running, queued;
1443         unsigned long ncsw;
1444         struct rq *rq;
1445
1446         for (;;) {
1447                 /*
1448                  * We do the initial early heuristics without holding
1449                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1450                  * the runqueue lock when things look like they will
1451                  * work out!
1452                  */
1453                 rq = task_rq(p);
1454
1455                 /*
1456                  * If the task is actively running on another CPU
1457                  * still, just relax and busy-wait without holding
1458                  * any locks.
1459                  *
1460                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1461                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1462                  * But we don't care, since "task_running()" will
1463                  * return false if the runqueue has changed and p
1464                  * is actually now running somewhere else!
1465                  */
1466                 while (task_running(rq, p)) {
1467                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1468                                 return 0;
1469                         cpu_relax();
1470                 }
1471
1472                 /*
1473                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1474                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1475                  * just go back and repeat.
1476                  */
1477                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1478                 trace_sched_wait_task(p);
1479                 running = task_running(rq, p);
1480                 queued = task_on_rq_queued(p);
1481                 ncsw = 0;
1482                 if (!match_state || p->state == match_state)
1483                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1484                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1485
1486                 /*
1487                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1488                  */
1489                 if (unlikely(!ncsw))
1490                         break;
1491
1492                 /*
1493                  * Was it really running after all now that we
1494                  * checked with the proper locks actually held?
1495                  *
1496                  * Oops. Go back and try again..
1497                  */
1498                 if (unlikely(running)) {
1499                         cpu_relax();
1500                         continue;
1501                 }
1502
1503                 /*
1504                  * It's not enough that it's not actively running,
1505                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1506                  * preempted!
1507                  *
1508                  * So if it was still runnable (but just not actively
1509                  * running right now), it's preempted, and we should
1510                  * yield - it could be a while.
1511                  */
1512                 if (unlikely(queued)) {
1513                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1514
1515                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1516                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1517                         continue;
1518                 }
1519
1520                 /*
1521                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1522                  * runnable, which means that it will never become
1523                  * running in the future either. We're all done!
1524                  */
1525                 break;
1526         }
1527
1528         return ncsw;
1529 }
1530
1531 /***
1532  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1533  * @p: the to-be-kicked thread
1534  *
1535  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1536  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1537  *
1538  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1539  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1540  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1541  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1542  * achieved as well.
1543  */
1544 void kick_process(struct task_struct *p)
1545 {
1546         int cpu;
1547
1548         preempt_disable();
1549         cpu = task_cpu(p);
1550         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1551                 smp_send_reschedule(cpu);
1552         preempt_enable();
1553 }
1554 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1555
1556 /*
1557  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1558  */
1559 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1560 {
1561         int nid = cpu_to_node(cpu);
1562         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1563         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1564         int dest_cpu;
1565
1566         /*
1567          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1568          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1569          * select the cpu on the other node.
1570          */
1571         if (nid != -1) {
1572                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1573
1574                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1575                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1576                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1577                                 continue;
1578                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1579                                 continue;
1580                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1581                                 return dest_cpu;
1582                 }
1583         }
1584
1585         for (;;) {
1586                 /* Any allowed, online CPU? */
1587                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1588                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1589                                 continue;
1590                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1591                                 continue;
1592                         goto out;
1593                 }
1594
1595                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1596                 switch (state) {
1597                 case cpuset:
1598                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1599                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1600                                 state = possible;
1601                                 break;
1602                         }
1603                         /* fall-through */
1604                 case possible:
1605                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1606                         state = fail;
1607                         break;
1608
1609                 case fail:
1610                         BUG();
1611                         break;
1612                 }
1613         }
1614
1615 out:
1616         if (state != cpuset) {
1617                 /*
1618                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1619                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1620                  * leave kernel.
1621                  */
1622                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1623                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1624                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1625                 }
1626         }
1627
1628         return dest_cpu;
1629 }
1630
1631 /*
1632  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1633  */
1634 static inline
1635 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1636 {
1637         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1638
1639         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1640                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1641
1642         /*
1643          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1644          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1645          * cpu.
1646          *
1647          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1648          *
1649          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1650          *   not worry about this generic constraint ]
1651          */
1652         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1653                      !cpu_online(cpu)))
1654                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1655
1656         return cpu;
1657 }
1658
1659 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1660 {
1661         s64 diff = sample - *avg;
1662         *avg += diff >> 3;
1663 }
1664
1665 #else
1666
1667 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1668                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1669 {
1670         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1671 }
1672
1673 #endif /* CONFIG_SMP */
1674
1675 static void
1676 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1677 {
1678 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1679         struct rq *rq = this_rq();
1680
1681 #ifdef CONFIG_SMP
1682         int this_cpu = smp_processor_id();
1683
1684         if (cpu == this_cpu) {
1685                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1686                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1687         } else {
1688                 struct sched_domain *sd;
1689
1690                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1691                 rcu_read_lock();
1692                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1693                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1694                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1695                                 break;
1696                         }
1697                 }
1698                 rcu_read_unlock();
1699         }
1700
1701         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1702                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1703
1704 #endif /* CONFIG_SMP */
1705
1706         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1707         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1708
1709         if (wake_flags & WF_SYNC)
1710                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1711
1712 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1713 }
1714
1715 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1716 {
1717         activate_task(rq, p, en_flags);
1718         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1719
1720         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1721         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1722                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1727  */
1728 static void
1729 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1730 {
1731         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1732         p->state = TASK_RUNNING;
1733         trace_sched_wakeup(p);
1734
1735 #ifdef CONFIG_SMP
1736         if (p->sched_class->task_woken) {
1737                 /*
1738                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1739                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1740                  */
1741                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1742                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1743                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1744         }
1745
1746         if (rq->idle_stamp) {
1747                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1748                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1749
1750                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1751
1752                 if (rq->avg_idle > max)
1753                         rq->avg_idle = max;
1754
1755                 rq->idle_stamp = 0;
1756         }
1757 #endif
1758 }
1759
1760 static void
1761 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1762 {
1763         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1764
1765 #ifdef CONFIG_SMP
1766         if (p->sched_contributes_to_load)
1767                 rq->nr_uninterruptible--;
1768 #endif
1769
1770         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1771         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1772 }
1773
1774 /*
1775  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1776  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1777  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1778  * the task is still ->on_rq.
1779  */
1780 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1781 {
1782         struct rq *rq;
1783         int ret = 0;
1784
1785         rq = __task_rq_lock(p);
1786         if (task_on_rq_queued(p)) {
1787                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1788                 update_rq_clock(rq);
1789                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1790                 ret = 1;
1791         }
1792         __task_rq_unlock(rq);
1793
1794         return ret;
1795 }
1796
1797 #ifdef CONFIG_SMP
1798 void sched_ttwu_pending(void)
1799 {
1800         struct rq *rq = this_rq();
1801         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1802         struct task_struct *p;
1803         unsigned long flags;
1804
1805         if (!llist)
1806                 return;
1807
1808         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1809         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1810
1811         while (llist) {
1812                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1813                 llist = llist_next(llist);
1814                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1815         }
1816
1817         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1818         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1819 }
1820
1821 void scheduler_ipi(void)
1822 {
1823         /*
1824          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1825          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1826          * this IPI.
1827          */
1828         preempt_fold_need_resched();
1829
1830         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1831                 return;
1832
1833         /*
1834          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1835          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1836          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1837          * we do call them.
1838          *
1839          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1840          * properly.
1841          *
1842          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1843          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1844          * somewhat pessimize the simple resched case.
1845          */
1846         irq_enter();
1847         sched_ttwu_pending();
1848
1849         /*
1850          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1851          */
1852         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1853                 this_rq()->idle_balance = 1;
1854                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1855         }
1856         irq_exit();
1857 }
1858
1859 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1860 {
1861         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1862
1863         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1864                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1865                         smp_send_reschedule(cpu);
1866                 else
1867                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1868         }
1869 }
1870
1871 void wake_up_if_idle(int cpu)
1872 {
1873         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1874         unsigned long flags;
1875
1876         rcu_read_lock();
1877
1878         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1879                 goto out;
1880
1881         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1882                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1883         } else {
1884                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1885                 if (is_idle_task(rq->curr))
1886                         smp_send_reschedule(cpu);
1887                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1888                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1889         }
1890
1891 out:
1892         rcu_read_unlock();
1893 }
1894
1895 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1896 {
1897         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1898 }
1899 #endif /* CONFIG_SMP */
1900
1901 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1902 {
1903         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1904
1905 #if defined(CONFIG_SMP)
1906         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1907                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1908                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1909                 return;
1910         }
1911 #endif
1912
1913         raw_spin_lock(&rq->lock);
1914         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1915         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1916         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1917         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1918 }
1919
1920 /*
1921  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1922  *
1923  *  MIGRATION
1924  *
1925  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1926  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1927  * execution on its new cpu [c1].
1928  *
1929  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1930  *
1931  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1932  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1933  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1934  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1935  *
1936  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1937  * Note: we only require RCpc transitivity.
1938  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1939  *
1940  * Example:
1941  *
1942  *   CPU0            CPU1            CPU2
1943  *
1944  *   LOCK rq(0)->lock
1945  *   sched-out X
1946  *   sched-in Y
1947  *   UNLOCK rq(0)->lock
1948  *
1949  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1950  *                                   dequeue X
1951  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1952  *
1953  *                                   LOCK rq(1)->lock
1954  *                                   enqueue X
1955  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1956  *
1957  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1958  *                   sched-out Z
1959  *                   sched-in X
1960  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1961  *
1962  *
1963  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1964  *
1965  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1966  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1967  * chain to provide order. Instead we do:
1968  *
1969  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1970  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1971  *
1972  * Example:
1973  *
1974  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1975  *
1976  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1977  *   dequeue X
1978  *   sched-out X
1979  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1980  *
1981  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1982  *                    X->state = WAKING
1983  *                    set_task_cpu(X,2)
1984  *
1985  *                    LOCK rq(2)->lock
1986  *                    enqueue X
1987  *                    X->state = RUNNING
1988  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1989  *
1990  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1991  *                                          sched-out Z
1992  *                                          sched-in X
1993  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1994  *
1995  *                    UNLOCK X->pi_lock
1996  *   UNLOCK rq(0)->lock
1997  *
1998  *
1999  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
2000  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
2001  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
2002  * its wakeup.
2003  *
2004  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
2005  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
2006  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
2007  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
2008  *
2009  */
2010
2011 /**
2012  * try_to_wake_up - wake up a thread
2013  * @p: the thread to be awakened
2014  * @state: the mask of task states that can be woken
2015  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2016  *
2017  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2018  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2019  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2020  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2021  * runnable without the overhead of this.
2022  *
2023  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
2024  * or @state didn't match @p's state.
2025  */
2026 static int
2027 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2028 {
2029         unsigned long flags;
2030         int cpu, success = 0;
2031
2032         /*
2033          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2034          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2035          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2036          * set_current_state() the waiting thread does.
2037          */
2038         smp_mb__before_spinlock();
2039         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2040         if (!(p->state & state))
2041                 goto out;
2042
2043         trace_sched_waking(p);
2044
2045         success = 1; /* we're going to change ->state */
2046         cpu = task_cpu(p);
2047
2048         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2049                 goto stat;
2050
2051 #ifdef CONFIG_SMP
2052         /*
2053          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2054          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2055          *
2056          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2057          * from the runqueue.
2058          *
2059          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2060          *      UNLOCK rq->lock
2061          *                      RMB
2062          *      LOCK   rq->lock
2063          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2064          *
2065          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2066          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2067          * task, the second putting it to sleep.
2068          */
2069         smp_rmb();
2070
2071         /*
2072          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2073          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2074          *
2075          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2076          *
2077          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2078          * their previous state and preserve Program Order.
2079          */
2080         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
2081
2082         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2083         p->state = TASK_WAKING;
2084
2085         if (p->sched_class->task_waking)
2086                 p->sched_class->task_waking(p);
2087
2088         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2089         if (task_cpu(p) != cpu) {
2090                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2091                 set_task_cpu(p, cpu);
2092         }
2093 #endif /* CONFIG_SMP */
2094
2095         ttwu_queue(p, cpu);
2096 stat:
2097         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2098 out:
2099         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2100
2101         return success;
2102 }
2103
2104 /**
2105  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2106  * @p: the thread to be awakened
2107  *
2108  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2109  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2110  * the current task.
2111  */
2112 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2113 {
2114         struct rq *rq = task_rq(p);
2115
2116         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2117             WARN_ON_ONCE(p == current))
2118                 return;
2119
2120         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2121
2122         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2123                 /*
2124                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2125                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2126                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2127                  * not yet picked a replacement task.
2128                  */
2129                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2130                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2131                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2132                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2133                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2134         }
2135
2136         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2137                 goto out;
2138
2139         trace_sched_waking(p);
2140
2141         if (!task_on_rq_queued(p))
2142                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2143
2144         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2145         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2146 out:
2147         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2148 }
2149
2150 /**
2151  * wake_up_process - Wake up a specific process
2152  * @p: The process to be woken up.
2153  *
2154  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2155  * processes.
2156  *
2157  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2158  *
2159  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2160  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2161  */
2162 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2163 {
2164         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2165 }
2166 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2167
2168 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2169 {
2170         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2171 }
2172
2173 /*
2174  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2175  */
2176 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2177 {
2178         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2179
2180         dl_se->dl_runtime = 0;
2181         dl_se->dl_deadline = 0;
2182         dl_se->dl_period = 0;
2183         dl_se->flags = 0;
2184         dl_se->dl_bw = 0;
2185
2186         dl_se->dl_throttled = 0;
2187         dl_se->dl_new = 1;
2188         dl_se->dl_yielded = 0;
2189 }
2190
2191 /*
2192  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2193  * p is forked by current.
2194  *
2195  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2196  */
2197 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2198 {
2199         p->on_rq                        = 0;
2200
2201         p->se.on_rq                     = 0;
2202         p->se.exec_start                = 0;
2203         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2204         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2205         p->se.nr_migrations             = 0;
2206         p->se.vruntime                  = 0;
2207         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2208
2209 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2210         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2211 #endif
2212
2213 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2214         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2215 #endif
2216
2217         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2218         init_dl_task_timer(&p->dl);
2219         __dl_clear_params(p);
2220
2221         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2222
2223 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2224         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2225 #endif
2226
2227 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2228         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2229                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2230                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2231         }
2232
2233         if (clone_flags & CLONE_VM)
2234                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2235         else
2236                 p->numa_preferred_nid = -1;
2237
2238         p->node_stamp = 0ULL;
2239         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2240         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2241         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2242         p->numa_faults = NULL;
2243         p->last_task_numa_placement = 0;
2244         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2245
2246         p->numa_group = NULL;
2247 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2248 }
2249
2250 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2251
2252 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2253
2254 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2255 {
2256         if (enabled)
2257                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2258         else
2259                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2260 }
2261
2262 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2263 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2264                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2265 {
2266         struct ctl_table t;
2267         int err;
2268         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2269
2270         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2271                 return -EPERM;
2272
2273         t = *table;
2274         t.data = &state;
2275         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2276         if (err < 0)
2277                 return err;
2278         if (write)
2279                 set_numabalancing_state(state);
2280         return err;
2281 }
2282 #endif
2283 #endif
2284
2285 /*
2286  * fork()/clone()-time setup:
2287  */
2288 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2289 {
2290         unsigned long flags;
2291         int cpu = get_cpu();
2292
2293         __sched_fork(clone_flags, p);
2294         /*
2295          * We mark the process as running here. This guarantees that
2296          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2297          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2298          */
2299         p->state = TASK_RUNNING;
2300
2301         /*
2302          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2303          */
2304         p->prio = current->normal_prio;
2305
2306         /*
2307          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2308          */
2309         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2310                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2311                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2312                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2313                         p->rt_priority = 0;
2314                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2315                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2316
2317                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2318                 set_load_weight(p);
2319
2320                 /*
2321                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2322                  * fulfilled its duty:
2323                  */
2324                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2325         }
2326
2327         if (dl_prio(p->prio)) {
2328                 put_cpu();
2329                 return -EAGAIN;
2330         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2331                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2332         } else {
2333                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2334         }
2335
2336         if (p->sched_class->task_fork)
2337                 p->sched_class->task_fork(p);
2338
2339         /*
2340          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2341          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2342          * is ran before sched_fork().
2343          *
2344          * Silence PROVE_RCU.
2345          */
2346         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2347         set_task_cpu(p, cpu);
2348         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2349
2350 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2351         if (likely(sched_info_on()))
2352                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2353 #endif
2354 #if defined(CONFIG_SMP)
2355         p->on_cpu = 0;
2356 #endif
2357         init_task_preempt_count(p);
2358 #ifdef CONFIG_SMP
2359         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2360         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2361 #endif
2362
2363         put_cpu();
2364         return 0;
2365 }
2366
2367 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2368 {
2369         if (runtime == RUNTIME_INF)
2370                 return 1ULL << 20;
2371
2372         /*
2373          * Doing this here saves a lot of checks in all
2374          * the calling paths, and returning zero seems
2375          * safe for them anyway.
2376          */
2377         if (period == 0)
2378                 return 0;
2379
2380         return div64_u64(runtime << 20, period);
2381 }
2382
2383 #ifdef CONFIG_SMP
2384 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2385 {
2386         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2387                          "sched RCU must be held");
2388         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2389 }
2390
2391 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2392 {
2393         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2394         int cpus = 0;
2395
2396         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2397                          "sched RCU must be held");
2398         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2399                 cpus++;
2400
2401         return cpus;
2402 }
2403 #else
2404 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2405 {
2406         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2407 }
2408
2409 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2410 {
2411         return 1;
2412 }
2413 #endif
2414
2415 /*
2416  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2417  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2418  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2419  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2420  *
2421  * This function is called while holding p's rq->lock.
2422  *
2423  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2424  * __setparam_dl().
2425  */
2426 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2427                        const struct sched_attr *attr)
2428 {
2429
2430         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2431         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2432         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2433         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2434         int cpus, err = -1;
2435
2436         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2437                 return 0;
2438
2439         /*
2440          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2441          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2442          * allocated bandwidth of the container.
2443          */
2444         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2445         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2446         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2447             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2448                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2449                 err = 0;
2450         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2451                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2452                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2453                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2454                 err = 0;
2455         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2456                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2457                 err = 0;
2458         }
2459         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2460
2461         return err;
2462 }
2463
2464 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2465
2466 /*
2467  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2468  *
2469  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2470  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2471  * on the runqueue and wakes it.
2472  */
2473 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2474 {
2475         unsigned long flags;
2476         struct rq *rq;
2477
2478         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2479         /* Initialize new task's runnable average */
2480         init_entity_runnable_average(&p->se);
2481 #ifdef CONFIG_SMP
2482         /*
2483          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2484          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2485          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2486          */
2487         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2488 #endif
2489
2490         rq = __task_rq_lock(p);
2491         activate_task(rq, p, 0);
2492         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2493         trace_sched_wakeup_new(p);
2494         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2495 #ifdef CONFIG_SMP
2496         if (p->sched_class->task_woken) {
2497                 /*
2498                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2499                  * drop it.
2500                  */
2501                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2502                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2503                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2504         }
2505 #endif
2506         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2507 }
2508
2509 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2510
2511 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2512
2513 void preempt_notifier_inc(void)
2514 {
2515         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2516 }
2517 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2518
2519 void preempt_notifier_dec(void)
2520 {
2521         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2522 }
2523 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2524
2525 /**
2526  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2527  * @notifier: notifier struct to register
2528  */
2529 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2530 {
2531         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2532                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2533
2534         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2535 }
2536 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2537
2538 /**
2539  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2540  * @notifier: notifier struct to unregister
2541  *
2542  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2543  */
2544 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2545 {
2546         hlist_del(&notifier->link);
2547 }
2548 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2549
2550 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2551 {
2552         struct preempt_notifier *notifier;
2553
2554         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2555                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2556 }
2557
2558 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2559 {
2560         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2561                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2562 }
2563
2564 static void
2565 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2566                                    struct task_struct *next)
2567 {
2568         struct preempt_notifier *notifier;
2569
2570         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2571                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2572 }
2573
2574 static __always_inline void
2575 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2576                                  struct task_struct *next)
2577 {
2578         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2579                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2580 }
2581
2582 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2583
2584 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2585 {
2586 }
2587
2588 static inline void
2589 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2590                                  struct task_struct *next)
2591 {
2592 }
2593
2594 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2595
2596 /**
2597  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2598  * @rq: the runqueue preparing to switch
2599  * @prev: the current task that is being switched out
2600  * @next: the task we are going to switch to.
2601  *
2602  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2603  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2604  * switch.
2605  *
2606  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2607  * hooks.
2608  */
2609 static inline void
2610 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2611                     struct task_struct *next)
2612 {
2613         sched_info_switch(rq, prev, next);
2614         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2615         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2616         prepare_lock_switch(rq, next);
2617         prepare_arch_switch(next);
2618 }
2619
2620 /**
2621  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2622  * @prev: the thread we just switched away from.
2623  *
2624  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2625  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2626  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2627  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2628  *
2629  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2630  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2631  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2632  * details.)
2633  *
2634  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2635  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2636  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2637  * because prev may have moved to another CPU.
2638  */
2639 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2640         __releases(rq->lock)
2641 {
2642         struct rq *rq = this_rq();
2643         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2644         long prev_state;
2645
2646         /*
2647          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2648          * because it left us after:
2649          *
2650          *      schedule()
2651          *        preempt_disable();                    // 1
2652          *        __schedule()
2653          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2654          *
2655          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2656          */
2657         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2658                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2659                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2660                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2661
2662         rq->prev_mm = NULL;
2663
2664         /*
2665          * A task struct has one reference for the use as "current".
2666          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2667          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2668          * the scheduled task must drop that reference.
2669          *
2670          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2671          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2672          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2673          * transition, resulting in a double drop.
2674          */
2675         prev_state = prev->state;
2676         vtime_task_switch(prev);
2677         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2678         finish_lock_switch(rq, prev);
2679         finish_arch_post_lock_switch();
2680
2681         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2682         if (mm)
2683                 mmdrop(mm);
2684         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2685                 if (prev->sched_class->task_dead)
2686                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2687
2688                 /*
2689                  * Remove function-return probe instances associated with this
2690                  * task and put them back on the free list.
2691                  */
2692                 kprobe_flush_task(prev);
2693                 put_task_struct(prev);
2694         }
2695
2696         tick_nohz_task_switch();
2697         return rq;
2698 }
2699
2700 #ifdef CONFIG_SMP
2701
2702 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2703 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2704 {
2705         struct callback_head *head, *next;
2706         void (*func)(struct rq *rq);
2707         unsigned long flags;
2708
2709         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2710         head = rq->balance_callback;
2711         rq->balance_callback = NULL;
2712         while (head) {
2713                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2714                 next = head->next;
2715                 head->next = NULL;
2716                 head = next;
2717
2718                 func(rq);
2719         }
2720         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2721 }
2722
2723 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2724 {
2725         if (unlikely(rq->balance_callback))
2726                 __balance_callback(rq);
2727 }
2728
2729 #else
2730
2731 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2732 {
2733 }
2734
2735 #endif
2736
2737 /**
2738  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2739  * @prev: the thread we just switched away from.
2740  */
2741 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2742         __releases(rq->lock)
2743 {
2744         struct rq *rq;
2745
2746         /*
2747          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2748          * finish_task_switch() for details.
2749          *
2750          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2751          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2752          * PREEMPT_COUNT kernels).
2753          */
2754
2755         rq = finish_task_switch(prev);
2756         balance_callback(rq);
2757         preempt_enable();
2758
2759         if (current->set_child_tid)
2760                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2761 }
2762
2763 /*
2764  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2765  */
2766 static inline struct rq *
2767 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2768                struct task_struct *next)
2769 {
2770         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2771
2772         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2773
2774         mm = next->mm;
2775         oldmm = prev->active_mm;
2776         /*
2777          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2778          * combine the page table reload and the switch backend into
2779          * one hypercall.
2780          */
2781         arch_start_context_switch(prev);
2782
2783         if (!mm) {
2784                 next->active_mm = oldmm;
2785                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2786                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2787         } else
2788                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2789
2790         if (!prev->mm) {
2791                 prev->active_mm = NULL;
2792                 rq->prev_mm = oldmm;
2793         }
2794         /*
2795          * Since the runqueue lock will be released by the next
2796          * task (which is an invalid locking op but in the case
2797          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2798          * do an early lockdep release here:
2799          */
2800         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2801         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2802
2803         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2804         switch_to(prev, next, prev);
2805         barrier();
2806
2807         return finish_task_switch(prev);
2808 }
2809
2810 /*
2811  * nr_running and nr_context_switches:
2812  *
2813  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2814  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2815  */
2816 unsigned long nr_running(void)
2817 {
2818         unsigned long i, sum = 0;
2819
2820         for_each_online_cpu(i)
2821                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2822
2823         return sum;
2824 }
2825
2826 /*
2827  * Check if only the current task is running on the cpu.
2828  *
2829  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2830  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2831  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2832  *
2833  * - from a non-preemptable section (of course)
2834  *
2835  * - from a thread that is bound to a single CPU
2836  *
2837  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2838  */
2839 bool single_task_running(void)
2840 {
2841         return raw_rq()->nr_running == 1;
2842 }
2843 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2844
2845 unsigned long long nr_context_switches(void)
2846 {
2847         int i;
2848         unsigned long long sum = 0;
2849
2850         for_each_possible_cpu(i)
2851                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2852
2853         return sum;
2854 }
2855
2856 unsigned long nr_iowait(void)
2857 {
2858         unsigned long i, sum = 0;
2859
2860         for_each_possible_cpu(i)
2861                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2862
2863         return sum;
2864 }
2865
2866 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2867 {
2868         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2869         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2870 }
2871
2872 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2873 {
2874         struct rq *rq = this_rq();
2875         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2876         *load = rq->load.weight;
2877 }
2878
2879 #ifdef CONFIG_SMP
2880
2881 /*
2882  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2883  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2884  */
2885 void sched_exec(void)
2886 {
2887         struct task_struct *p = current;
2888         unsigned long flags;
2889         int dest_cpu;
2890
2891         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2892         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2893         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2894                 goto unlock;
2895
2896         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2897                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2898
2899                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2900                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2901                 return;
2902         }
2903 unlock:
2904         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2905 }
2906
2907 #endif
2908
2909 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2910 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2911
2912 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2913 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2914
2915 /*
2916  * Return accounted runtime for the task.
2917  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2918  * pending runtime that have not been accounted yet.
2919  */
2920 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2921 {
2922         unsigned long flags;
2923         struct rq *rq;
2924         u64 ns;
2925
2926 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2927         /*
2928          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2929          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2930          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2931          *
2932          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2933          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2934          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2935          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2936          * been accounted, so we're correct here as well.
2937          */
2938         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2939                 return p->se.sum_exec_runtime;
2940 #endif
2941
2942         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2943         /*
2944          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2945          * project cycles that may never be accounted to this
2946          * thread, breaking clock_gettime().
2947          */
2948         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2949                 update_rq_clock(rq);
2950                 p->sched_class->update_curr(rq);
2951         }
2952         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2953         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2954
2955         return ns;
2956 }
2957
2958 /*
2959  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2960  * We call it with interrupts disabled.
2961  */
2962 void scheduler_tick(void)
2963 {
2964         int cpu = smp_processor_id();
2965         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2966         struct task_struct *curr = rq->curr;
2967
2968         sched_clock_tick();
2969
2970         raw_spin_lock(&rq->lock);
2971         update_rq_clock(rq);
2972         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2973         update_cpu_load_active(rq);
2974         calc_global_load_tick(rq);
2975         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2976
2977         perf_event_task_tick();
2978
2979 #ifdef CONFIG_SMP
2980         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2981         trigger_load_balance(rq);
2982 #endif
2983         rq_last_tick_reset(rq);
2984 }
2985
2986 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2987 /**
2988  * scheduler_tick_max_deferment
2989  *
2990  * Keep at least one tick per second when a single
2991  * active task is running because the scheduler doesn't
2992  * yet completely support full dynticks environment.
2993  *
2994  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2995  * balancing, etc... continue to move forward, even
2996  * with a very low granularity.
2997  *
2998  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2999  */
3000 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3001 {
3002         struct rq *rq = this_rq();
3003         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3004
3005         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3006
3007         if (time_before_eq(next, now))
3008                 return 0;
3009
3010         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3011 }
3012 #endif
3013
3014 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3015 {
3016         if (in_lock_functions(addr)) {
3017                 addr = CALLER_ADDR2;
3018                 if (in_lock_functions(addr))
3019                         addr = CALLER_ADDR3;
3020         }
3021         return addr;
3022 }
3023
3024 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3025                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3026
3027 void preempt_count_add(int val)
3028 {
3029 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3030         /*
3031          * Underflow?
3032          */
3033         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3034                 return;
3035 #endif
3036         __preempt_count_add(val);
3037 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3038         /*
3039          * Spinlock count overflowing soon?
3040          */
3041         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3042                                 PREEMPT_MASK - 10);
3043 #endif
3044         if (preempt_count() == val) {
3045                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
3046 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3047                 current->preempt_disable_ip = ip;
3048 #endif
3049                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3050         }
3051 }
3052 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3053 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3054
3055 void preempt_count_sub(int val)
3056 {
3057 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3058         /*
3059          * Underflow?
3060          */
3061         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3062                 return;
3063         /*
3064          * Is the spinlock portion underflowing?
3065          */
3066         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3067                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3068                 return;
3069 #endif
3070
3071         if (preempt_count() == val)
3072                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3073         __preempt_count_sub(val);
3074 }
3075 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3076 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3077
3078 #endif
3079
3080 /*
3081  * Print scheduling while atomic bug:
3082  */
3083 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3084 {
3085         if (oops_in_progress)
3086                 return;
3087
3088         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3089                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3090
3091         debug_show_held_locks(prev);
3092         print_modules();
3093         if (irqs_disabled())
3094                 print_irqtrace_events(prev);
3095 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3096         if (in_atomic_preempt_off()) {
3097                 pr_err("Preemption disabled at:");
3098                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3099                 pr_cont("\n");
3100         }
3101 #endif
3102         dump_stack();
3103         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3104 }
3105
3106 /*
3107  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3108  */
3109 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3110 {
3111 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3112         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3113 #endif
3114
3115         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3116                 __schedule_bug(prev);
3117                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3118         }
3119         rcu_sleep_check();
3120
3121         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3122
3123         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3124 }
3125
3126 /*
3127  * Pick up the highest-prio task:
3128  */
3129 static inline struct task_struct *
3130 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3131 {
3132         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3133         struct task_struct *p;
3134
3135         /*
3136          * Optimization: we know that if all tasks are in
3137          * the fair class we can call that function directly:
3138          */
3139         if (likely(prev->sched_class == class &&
3140                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3141                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3142                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3143                         goto again;
3144
3145                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3146                 if (unlikely(!p))
3147                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3148
3149                 return p;
3150         }
3151
3152 again:
3153         for_each_class(class) {
3154                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3155                 if (p) {
3156                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3157                                 goto again;
3158                         return p;
3159                 }
3160         }
3161
3162         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3163 }
3164
3165 /*
3166  * __schedule() is the main scheduler function.
3167  *
3168  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3169  *
3170  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3171  *
3172  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3173  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3174  *
3175  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3176  *      interrupt handler scheduler_tick().
3177  *
3178  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3179  *      task to the run-queue and that's it.
3180  *
3181  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3182  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3183  *      called on the nearest possible occasion:
3184  *
3185  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3186  *
3187  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3188  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3189  *           spin_unlock()!)
3190  *
3191  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3192  *           preemptible context
3193  *
3194  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3195  *         then at the next:
3196  *
3197  *          - cond_resched() call
3198  *          - explicit schedule() call
3199  *          - return from syscall or exception to user-space
3200  *          - return from interrupt-handler to user-space
3201  *
3202  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3203  */
3204 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3205 {
3206         struct task_struct *prev, *next;
3207         unsigned long *switch_count;
3208         struct rq *rq;
3209         int cpu;
3210
3211         cpu = smp_processor_id();
3212         rq = cpu_rq(cpu);
3213         prev = rq->curr;
3214
3215         /*
3216          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3217          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3218          * inconsistent (higher) preempt count.
3219          *
3220          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3221          * about this.
3222          */
3223         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3224                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3225
3226         schedule_debug(prev);
3227
3228         if (sched_feat(HRTICK))
3229                 hrtick_clear(rq);
3230
3231         local_irq_disable();
3232         rcu_note_context_switch();
3233
3234         /*
3235          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3236          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3237          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3238          */
3239         smp_mb__before_spinlock();
3240         raw_spin_lock(&rq->lock);
3241         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3242
3243         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3244
3245         switch_count = &prev->nivcsw;
3246         if (!preempt && prev->state) {
3247                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3248                         prev->state = TASK_RUNNING;
3249                 } else {
3250                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3251                         prev->on_rq = 0;
3252
3253                         /*
3254                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3255                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3256                          * concurrency.
3257                          */
3258                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3259                                 struct task_struct *to_wakeup;
3260
3261                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3262                                 if (to_wakeup)
3263                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3264                         }
3265                 }
3266                 switch_count = &prev->nvcsw;
3267         }
3268
3269         if (task_on_rq_queued(prev))
3270                 update_rq_clock(rq);
3271
3272         next = pick_next_task(rq, prev);
3273         clear_tsk_need_resched(prev);
3274         clear_preempt_need_resched();
3275         rq->clock_skip_update = 0;
3276
3277         if (likely(prev != next)) {
3278                 rq->nr_switches++;
3279                 rq->curr = next;
3280                 ++*switch_count;
3281
3282                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3283                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3284                 cpu = cpu_of(rq);
3285         } else {
3286                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3287                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3288         }
3289
3290         balance_callback(rq);
3291 }
3292 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__schedule); /* switch_to() */
3293
3294 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3295 {
3296         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3297                 return;
3298         /*
3299          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3300          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3301          */
3302         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3303                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3304 }
3305
3306 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3307 {
3308         struct task_struct *tsk = current;
3309
3310         sched_submit_work(tsk);
3311         do {
3312                 preempt_disable();
3313                 __schedule(false);
3314                 sched_preempt_enable_no_resched();
3315         } while (need_resched());
3316 }
3317 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3318
3319 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3320 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3321 {
3322         /*
3323          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3324          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3325          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3326          * we find a better solution.
3327          *
3328          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3329          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3330          * too frequently to make sense yet.
3331          */
3332         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3333         schedule();
3334         exception_exit(prev_state);
3335 }
3336 #endif
3337
3338 /**
3339  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3340  *
3341  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3342  */
3343 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3344 {
3345         sched_preempt_enable_no_resched();
3346         schedule();
3347         preempt_disable();
3348 }
3349
3350 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3351 {
3352         do {
3353                 preempt_disable_notrace();
3354                 __schedule(true);
3355                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3356
3357                 /*
3358                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3359                  * between schedule and now.
3360                  */
3361         } while (need_resched());
3362 }
3363
3364 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3365 /*
3366  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3367  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3368  * occur there and call schedule directly.
3369  */
3370 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3371 {
3372         /*
3373          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3374          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3375          */
3376         if (likely(!preemptible()))
3377                 return;
3378
3379         preempt_schedule_common();
3380 }
3381 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3382 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3383
3384 /**
3385  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3386  *
3387  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3388  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3389  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3390  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3391  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3392  * to be called when the system is still in usermode.
3393  *
3394  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3395  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3396  * calling the scheduler.
3397  */
3398 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3399 {
3400         enum ctx_state prev_ctx;
3401
3402         if (likely(!preemptible()))
3403                 return;
3404
3405         do {
3406                 preempt_disable_notrace();
3407                 /*
3408                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3409                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3410                  * an infinite recursion.
3411                  */
3412                 prev_ctx = exception_enter();
3413                 __schedule(true);
3414                 exception_exit(prev_ctx);
3415
3416                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3417         } while (need_resched());
3418 }
3419 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3420
3421 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3422
3423 /*
3424  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3425  * off of irq context.
3426  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3427  * protect us against recursive calling from irq.
3428  */
3429 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3430 {
3431         enum ctx_state prev_state;
3432
3433         /* Catch callers which need to be fixed */
3434         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3435
3436         prev_state = exception_enter();
3437
3438         do {
3439                 preempt_disable();
3440                 local_irq_enable();
3441                 __schedule(true);
3442                 local_irq_disable();
3443                 sched_preempt_enable_no_resched();
3444         } while (need_resched());
3445
3446         exception_exit(prev_state);
3447 }
3448
3449 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3450                           void *key)
3451 {
3452         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3453 }
3454 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3455
3456 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3457
3458 /*
3459  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3460  * @p: task
3461  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3462  *
3463  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3464  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3465  *
3466  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3467  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3468  */
3469 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3470 {
3471         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3472         struct rq *rq;
3473         const struct sched_class *prev_class;
3474
3475         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3476
3477         rq = __task_rq_lock(p);
3478
3479         /*
3480          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3481          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3482          *
3483          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3484          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3485          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3486          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3487          * with interrupts disabled and will complete the lock
3488          * protected section without being interrupted. So there is no
3489          * real need to boost.
3490          */
3491         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3492                 WARN_ON(p != rq->curr);
3493                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3494                 goto out_unlock;
3495         }
3496
3497         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3498         oldprio = p->prio;
3499         prev_class = p->sched_class;
3500         queued = task_on_rq_queued(p);
3501         running = task_current(rq, p);
3502         if (queued)
3503                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3504         if (running)
3505                 put_prev_task(rq, p);
3506
3507         /*
3508          * Boosting condition are:
3509          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3510          *      --> -dl task blocks on mutex A
3511          *
3512          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3513          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3514          *          running task
3515          */
3516         if (dl_prio(prio)) {
3517                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3518                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3519                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3520                         p->dl.dl_boosted = 1;
3521                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3522                 } else
3523                         p->dl.dl_boosted = 0;
3524                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3525         } else if (rt_prio(prio)) {
3526                 if (dl_prio(oldprio))
3527                         p->dl.dl_boosted = 0;
3528                 if (oldprio < prio)
3529                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3530                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3531         } else {
3532                 if (dl_prio(oldprio))
3533                         p->dl.dl_boosted = 0;
3534                 if (rt_prio(oldprio))
3535                         p->rt.timeout = 0;
3536                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3537         }
3538
3539         p->prio = prio;
3540
3541         if (running)
3542                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3543         if (queued)
3544                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3545
3546         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3547 out_unlock:
3548         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3549         __task_rq_unlock(rq);
3550
3551         balance_callback(rq);
3552         preempt_enable();
3553 }
3554 #endif
3555
3556 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3557 {
3558         int old_prio, delta, queued;
3559         unsigned long flags;
3560         struct rq *rq;
3561
3562         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3563                 return;
3564         /*
3565          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3566          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3567          */
3568         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3569         /*
3570          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3571          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3572          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3573          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3574          */
3575         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3576                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3577                 goto out_unlock;
3578         }
3579         queued = task_on_rq_queued(p);
3580         if (queued)
3581                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3582
3583         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3584         set_load_weight(p);
3585         old_prio = p->prio;
3586         p->prio = effective_prio(p);
3587         delta = p->prio - old_prio;
3588
3589         if (queued) {
3590                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3591                 /*
3592                  * If the task increased its priority or is running and
3593                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3594                  */
3595                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3596                         resched_curr(rq);
3597         }
3598 out_unlock:
3599         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3600 }
3601 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3602
3603 /*
3604  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3605  * @p: task
3606  * @nice: nice value
3607  */
3608 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3609 {
3610         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3611         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3612
3613         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3614                 capable(CAP_SYS_NICE));
3615 }
3616
3617 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3618
3619 /*
3620  * sys_nice - change the priority of the current process.
3621  * @increment: priority increment
3622  *
3623  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3624  * does similar things.
3625  */
3626 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3627 {
3628         long nice, retval;
3629
3630         /*
3631          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3632          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3633          * and we have a single winner.
3634          */
3635         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3636         nice = task_nice(current) + increment;
3637
3638         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3639         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3640                 return -EPERM;
3641
3642         retval = security_task_setnice(current, nice);
3643         if (retval)
3644                 return retval;
3645
3646         set_user_nice(current, nice);
3647         return 0;
3648 }
3649
3650 #endif
3651
3652 /**
3653  * task_prio - return the priority value of a given task.
3654  * @p: the task in question.
3655  *
3656  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3657  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3658  * around 0, value goes from -16 to +15.
3659  */
3660 int task_prio(const struct task_struct *p)
3661 {
3662         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3663 }
3664
3665 /**
3666  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3667  * @cpu: the processor in question.
3668  *
3669  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3670  */
3671 int idle_cpu(int cpu)
3672 {
3673         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3674
3675         if (rq->curr != rq->idle)
3676                 return 0;
3677
3678         if (rq->nr_running)
3679                 return 0;
3680
3681 #ifdef CONFIG_SMP
3682         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3683                 return 0;
3684 #endif
3685
3686         return 1;
3687 }
3688
3689 /**
3690  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3691  * @cpu: the processor in question.
3692  *
3693  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3694  */
3695 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3696 {
3697         return cpu_rq(cpu)->idle;
3698 }
3699
3700 /**
3701  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3702  * @pid: the pid in question.
3703  *
3704  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3705  */
3706 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3707 {
3708         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3709 }
3710
3711 /*
3712  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3713  * SCHED_DEADLINE task.
3714  *
3715  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3716  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3717  * for the first time with its new policy.
3718  */
3719 static void
3720 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3721 {
3722         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3723
3724         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3725         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3726         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3727         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3728         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3729
3730         /*
3731          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3732          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3733          *
3734          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3735          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3736          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3737          * amount.
3738          *
3739          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3740          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3741          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3742          * before the current scheduling deadline.
3743          *
3744          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3745          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3746          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3747          * consume more than promised.
3748          */
3749 }
3750
3751 /*
3752  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3753  * it calls know not to change it.
3754  */
3755 #define SETPARAM_POLICY -1
3756
3757 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3758                 const struct sched_attr *attr)
3759 {
3760         int policy = attr->sched_policy;
3761
3762         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3763                 policy = p->policy;
3764
3765         p->policy = policy;
3766
3767         if (dl_policy(policy))
3768                 __setparam_dl(p, attr);
3769         else if (fair_policy(policy))
3770                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3771
3772         /*
3773          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3774          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3775          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3776          */
3777         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3778         p->normal_prio = normal_prio(p);
3779         set_load_weight(p);
3780 }
3781
3782 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3783 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3784                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3785 {
3786         __setscheduler_params(p, attr);
3787
3788         /*
3789          * Keep a potential priority boosting if called from
3790          * sched_setscheduler().
3791          */
3792         if (keep_boost)
3793                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3794         else
3795                 p->prio = normal_prio(p);
3796
3797         if (dl_prio(p->prio))
3798                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3799         else if (rt_prio(p->prio))
3800                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3801         else
3802                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3803 }
3804
3805 static void
3806 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3807 {
3808         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3809
3810         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3811         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3812         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3813         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3814         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3815 }
3816
3817 /*
3818  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3819  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3820  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3821  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3822  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3823  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3824  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3825  * sched_period, as the latter can be zero).
3826  */
3827 static bool
3828 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3829 {
3830         /* deadline != 0 */
3831         if (attr->sched_deadline == 0)
3832                 return false;
3833
3834         /*
3835          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3836          * that big.
3837          */
3838         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3839                 return false;
3840
3841         /*
3842          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3843          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3844          */
3845         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3846             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3847                 return false;
3848
3849         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3850         if ((attr->sched_period != 0 &&
3851              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3852             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3853                 return false;
3854
3855         return true;
3856 }
3857
3858 /*
3859  * check the target process has a UID that matches the current process's
3860  */
3861 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3862 {
3863         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3864         bool match;
3865
3866         rcu_read_lock();
3867         pcred = __task_cred(p);
3868         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3869                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3870         rcu_read_unlock();
3871         return match;
3872 }
3873
3874 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3875                 const struct sched_attr *attr)
3876 {
3877         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3878
3879         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3880                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3881                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3882                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3883                 return true;
3884
3885         return false;
3886 }
3887
3888 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3889                                 const struct sched_attr *attr,
3890                                 bool user, bool pi)
3891 {
3892         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3893                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3894         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3895         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3896         unsigned long flags;
3897         const struct sched_class *prev_class;
3898         struct rq *rq;
3899         int reset_on_fork;
3900
3901         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3902         BUG_ON(in_interrupt());
3903 recheck:
3904         /* double check policy once rq lock held */
3905         if (policy < 0) {
3906                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3907                 policy = oldpolicy = p->policy;
3908         } else {
3909                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3910
3911                 if (!valid_policy(policy))
3912                         return -EINVAL;
3913         }
3914
3915         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3916                 return -EINVAL;
3917
3918         /*
3919          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3920          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3921          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3922          */
3923         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3924             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3925                 return -EINVAL;
3926         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3927             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3928                 return -EINVAL;
3929
3930         /*
3931          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3932          */
3933         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3934                 if (fair_policy(policy)) {
3935                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3936                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3937                                 return -EPERM;
3938                 }
3939
3940                 if (rt_policy(policy)) {
3941                         unsigned long rlim_rtprio =
3942                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3943
3944                         /* can't set/change the rt policy */
3945                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3946                                 return -EPERM;
3947
3948                         /* can't increase priority */
3949                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3950                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3951                                 return -EPERM;
3952                 }
3953
3954                  /*
3955                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3956                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3957                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3958                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3959                   */
3960                 if (dl_policy(policy))
3961                         return -EPERM;
3962
3963                 /*
3964                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3965                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3966                  */
3967                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3968                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3969                                 return -EPERM;
3970                 }
3971
3972                 /* can't change other user's priorities */
3973                 if (!check_same_owner(p))
3974                         return -EPERM;
3975
3976                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3977                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3978                         return -EPERM;
3979         }
3980
3981         if (user) {
3982                 retval = security_task_setscheduler(p);
3983                 if (retval)
3984                         return retval;
3985         }
3986
3987         /*
3988          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3989          * changing the priority of the task:
3990          *
3991          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3992          * runqueue lock must be held.
3993          */
3994         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3995
3996         /*
3997          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3998          */
3999         if (p == rq->stop) {
4000                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4001                 return -EINVAL;
4002         }
4003
4004         /*
4005          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4006          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4007          */
4008         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4009                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4010                         goto change;
4011                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4012                         goto change;
4013                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4014                         goto change;
4015
4016                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4017                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4018                 return 0;
4019         }
4020 change:
4021
4022         if (user) {
4023 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4024                 /*
4025                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4026                  * assigned.
4027                  */
4028                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4029                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4030                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4031                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4032                         return -EPERM;
4033                 }
4034 #endif
4035 #ifdef CONFIG_SMP
4036                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4037                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4038
4039                         /*
4040                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4041                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4042                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4043                          */
4044                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4045                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4046                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4047                                 return -EPERM;
4048                         }
4049                 }
4050 #endif
4051         }
4052
4053         /* recheck policy now with rq lock held */
4054         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4055                 policy = oldpolicy = -1;
4056                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4057                 goto recheck;
4058         }
4059
4060         /*
4061          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4062          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4063          * is available.
4064          */
4065         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4066                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4067                 return -EBUSY;
4068         }
4069
4070         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4071         oldprio = p->prio;
4072
4073         if (pi) {
4074                 /*
4075                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4076                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4077                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4078                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4079                  * itself.
4080                  */
4081                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4082                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4083                         __setscheduler_params(p, attr);
4084                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4085                         return 0;
4086                 }
4087         }
4088
4089         queued = task_on_rq_queued(p);
4090         running = task_current(rq, p);
4091         if (queued)
4092                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4093         if (running)
4094                 put_prev_task(rq, p);
4095
4096         prev_class = p->sched_class;
4097         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4098
4099         if (running)
4100                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4101         if (queued) {
4102                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4103                 /*
4104                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4105                  * increased (user space view).
4106                  */
4107                 if (oldprio <= p->prio)
4108                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4109
4110                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4111         }
4112
4113         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4114         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4115         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4116
4117         if (pi)
4118                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4119
4120         /*
4121          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4122          */
4123         balance_callback(rq);
4124         preempt_enable();
4125
4126         return 0;
4127 }
4128
4129 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4130                                const struct sched_param *param, bool check)
4131 {
4132         struct sched_attr attr = {
4133                 .sched_policy   = policy,
4134                 .sched_priority = param->sched_priority,
4135                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4136         };
4137
4138         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4139         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4140                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4141                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4142                 attr.sched_policy = policy;
4143         }
4144
4145         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4146 }
4147 /**
4148  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4149  * @p: the task in question.
4150  * @policy: new policy.
4151  * @param: structure containing the new RT priority.
4152  *
4153  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4154  *
4155  * NOTE that the task may be already dead.
4156  */
4157 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4158                        const struct sched_param *param)
4159 {
4160         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4161 }
4162 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4163
4164 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4165 {
4166         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4167 }
4168 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4169
4170 /**
4171  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4172  * @p: the task in question.
4173  * @policy: new policy.
4174  * @param: structure containing the new RT priority.
4175  *
4176  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4177  * current context has permission.  For example, this is needed in
4178  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4179  * but our caller might not have that capability.
4180  *
4181  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4182  */
4183 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4184                                const struct sched_param *param)
4185 {
4186         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4187 }
4188 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4189
4190 static int
4191 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4192 {
4193         struct sched_param lparam;
4194         struct task_struct *p;
4195         int retval;
4196
4197         if (!param || pid < 0)
4198                 return -EINVAL;
4199         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4200                 return -EFAULT;
4201
4202         rcu_read_lock();
4203         retval = -ESRCH;
4204         p = find_process_by_pid(pid);
4205         if (p != NULL)
4206                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4207         rcu_read_unlock();
4208
4209         return retval;
4210 }
4211
4212 /*
4213  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4214  */
4215 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4216                            struct sched_attr *attr)
4217 {
4218         u32 size;
4219         int ret;
4220
4221         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4222                 return -EFAULT;
4223
4224         /*
4225          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4226          */
4227         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4228
4229         ret = get_user(size, &uattr->size);
4230         if (ret)
4231                 return ret;
4232
4233         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4234                 goto err_size;
4235
4236         if (!size)              /* abi compat */
4237                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4238
4239         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4240                 goto err_size;
4241
4242         /*
4243          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4244          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4245          * user-space does not rely on any kernel feature
4246          * extensions we dont know about yet.
4247          */
4248         if (size > sizeof(*attr)) {
4249                 unsigned char __user *addr;
4250                 unsigned char __user *end;
4251                 unsigned char val;
4252
4253                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4254                 end  = (void __user *)uattr + size;
4255
4256                 for (; addr < end; addr++) {
4257                         ret = get_user(val, addr);
4258                         if (ret)
4259                                 return ret;
4260                         if (val)
4261                                 goto err_size;
4262                 }
4263                 size = sizeof(*attr);
4264         }
4265
4266         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4267         if (ret)
4268                 return -EFAULT;
4269
4270         /*
4271          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4272          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4273          */
4274         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4275
4276         return 0;
4277
4278 err_size:
4279         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4280         return -E2BIG;
4281 }
4282
4283 /**
4284  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4285  * @pid: the pid in question.
4286  * @policy: new policy.
4287  * @param: structure containing the new RT priority.
4288  *
4289  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4290  */
4291 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4292                 struct sched_param __user *, param)
4293 {
4294         /* negative values for policy are not valid */
4295         if (policy < 0)
4296                 return -EINVAL;
4297
4298         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4299 }
4300
4301 /**
4302  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4303  * @pid: the pid in question.
4304  * @param: structure containing the new RT priority.
4305  *
4306  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4307  */
4308 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4309 {
4310         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4311 }
4312
4313 /**
4314  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4315  * @pid: the pid in question.
4316  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4317  * @flags: for future extension.
4318  */
4319 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4320                                unsigned int, flags)
4321 {
4322         struct sched_attr attr;
4323         struct task_struct *p;
4324         int retval;
4325
4326         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4327                 return -EINVAL;
4328
4329         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4330         if (retval)
4331                 return retval;
4332
4333         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4334                 return -EINVAL;
4335
4336         rcu_read_lock();
4337         retval = -ESRCH;
4338         p = find_process_by_pid(pid);
4339         if (p != NULL)
4340                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4341         rcu_read_unlock();
4342
4343         return retval;
4344 }
4345
4346 /**
4347  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4348  * @pid: the pid in question.
4349  *
4350  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4351  * code.
4352  */
4353 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4354 {
4355         struct task_struct *p;
4356         int retval;
4357
4358         if (pid < 0)
4359                 return -EINVAL;
4360
4361         retval = -ESRCH;
4362         rcu_read_lock();
4363         p = find_process_by_pid(pid);
4364         if (p) {
4365                 retval = security_task_getscheduler(p);
4366                 if (!retval)
4367                         retval = p->policy
4368                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4369         }
4370         rcu_read_unlock();
4371         return retval;
4372 }
4373
4374 /**
4375  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4376  * @pid: the pid in question.
4377  * @param: structure containing the RT priority.
4378  *
4379  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4380  * code.
4381  */
4382 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4383 {
4384         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4385         struct task_struct *p;
4386         int retval;
4387
4388         if (!param || pid < 0)
4389                 return -EINVAL;
4390
4391         rcu_read_lock();
4392         p = find_process_by_pid(pid);
4393         retval = -ESRCH;
4394         if (!p)
4395                 goto out_unlock;
4396
4397         retval = security_task_getscheduler(p);
4398         if (retval)
4399                 goto out_unlock;
4400
4401         if (task_has_rt_policy(p))
4402                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4403         rcu_read_unlock();
4404
4405         /*
4406          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4407          */
4408         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4409
4410         return retval;
4411
4412 out_unlock:
4413         rcu_read_unlock();
4414         return retval;
4415 }
4416
4417 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4418                            struct sched_attr *attr,
4419                            unsigned int usize)
4420 {
4421         int ret;
4422
4423         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4424                 return -EFAULT;
4425
4426         /*
4427          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4428          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4429          * user-space does not get uncomplete information.
4430          */
4431         if (usize < sizeof(*attr)) {
4432                 unsigned char *addr;
4433                 unsigned char *end;
4434
4435                 addr = (void *)attr + usize;
4436                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4437
4438                 for (; addr < end; addr++) {
4439                         if (*addr)
4440                                 return -EFBIG;
4441                 }
4442
4443                 attr->size = usize;
4444         }
4445
4446         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4447         if (ret)
4448                 return -EFAULT;
4449
4450         return 0;
4451 }
4452
4453 /**
4454  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4455  * @pid: the pid in question.
4456  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4457  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4458  * @flags: for future extension.
4459  */
4460 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4461                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4462 {
4463         struct sched_attr attr = {
4464                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4465         };
4466         struct task_struct *p;
4467         int retval;
4468
4469         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4470             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4471                 return -EINVAL;
4472
4473         rcu_read_lock();
4474         p = find_process_by_pid(pid);
4475         retval = -ESRCH;
4476         if (!p)
4477                 goto out_unlock;
4478
4479         retval = security_task_getscheduler(p);
4480         if (retval)
4481                 goto out_unlock;
4482
4483         attr.sched_policy = p->policy;
4484         if (p->sched_reset_on_fork)
4485                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4486         if (task_has_dl_policy(p))
4487                 __getparam_dl(p, &attr);
4488         else if (task_has_rt_policy(p))
4489                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4490         else
4491                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4492
4493         rcu_read_unlock();
4494
4495         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4496         return retval;
4497
4498 out_unlock:
4499         rcu_read_unlock();
4500         return retval;
4501 }
4502
4503 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4504 {
4505         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4506         struct task_struct *p;
4507         int retval;
4508
4509         rcu_read_lock();
4510
4511         p = find_process_by_pid(pid);
4512         if (!p) {
4513                 rcu_read_unlock();
4514                 return -ESRCH;
4515         }
4516
4517         /* Prevent p going away */
4518         get_task_struct(p);
4519         rcu_read_unlock();
4520
4521         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4522                 retval = -EINVAL;
4523                 goto out_put_task;
4524         }
4525         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4526                 retval = -ENOMEM;
4527                 goto out_put_task;
4528         }
4529         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4530                 retval = -ENOMEM;
4531                 goto out_free_cpus_allowed;
4532         }
4533         retval = -EPERM;
4534         if (!check_same_owner(p)) {
4535                 rcu_read_lock();
4536                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4537                         rcu_read_unlock();
4538                         goto out_free_new_mask;
4539                 }
4540                 rcu_read_unlock();
4541         }
4542
4543         retval = security_task_setscheduler(p);
4544         if (retval)
4545                 goto out_free_new_mask;
4546
4547
4548         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4549         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4550
4551         /*
4552          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4553          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4554          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4555          * root_domain.
4556          */
4557 #ifdef CONFIG_SMP
4558         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4559                 rcu_read_lock();
4560                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4561                         retval = -EBUSY;
4562                         rcu_read_unlock();
4563                         goto out_free_new_mask;
4564                 }
4565                 rcu_read_unlock();
4566         }
4567 #endif
4568 again:
4569         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4570
4571         if (!retval) {
4572                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4573                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4574                         /*
4575                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4576                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4577                          * cpuset's cpus_allowed
4578                          */
4579                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4580                         goto again;
4581                 }
4582         }
4583 out_free_new_mask:
4584         free_cpumask_var(new_mask);
4585 out_free_cpus_allowed:
4586         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4587 out_put_task:
4588         put_task_struct(p);
4589         return retval;
4590 }
4591
4592 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4593                              struct cpumask *new_mask)
4594 {
4595         if (len < cpumask_size())
4596                 cpumask_clear(new_mask);
4597         else if (len > cpumask_size())
4598                 len = cpumask_size();
4599
4600         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4601 }
4602
4603 /**
4604  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4605  * @pid: pid of the process
4606  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4607  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4608  *
4609  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4610  */
4611 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4612                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4613 {
4614         cpumask_var_t new_mask;
4615         int retval;
4616
4617         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4618                 return -ENOMEM;
4619
4620         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4621         if (retval == 0)
4622                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4623         free_cpumask_var(new_mask);
4624         return retval;
4625 }
4626
4627 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4628 {
4629         struct task_struct *p;
4630         unsigned long flags;
4631         int retval;
4632
4633         rcu_read_lock();
4634
4635         retval = -ESRCH;
4636         p = find_process_by_pid(pid);
4637         if (!p)
4638                 goto out_unlock;
4639
4640         retval = security_task_getscheduler(p);
4641         if (retval)
4642                 goto out_unlock;
4643
4644         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4645         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4646         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4647
4648 out_unlock:
4649         rcu_read_unlock();
4650
4651         return retval;
4652 }
4653
4654 /**
4655  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4656  * @pid: pid of the process
4657  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4658  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4659  *
4660  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4661  */
4662 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4663                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4664 {
4665         int ret;
4666         cpumask_var_t mask;
4667
4668         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4669                 return -EINVAL;
4670         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4671                 return -EINVAL;
4672
4673         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4674                 return -ENOMEM;
4675
4676         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4677         if (ret == 0) {
4678                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4679
4680                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4681                         ret = -EFAULT;
4682                 else
4683                         ret = retlen;
4684         }
4685         free_cpumask_var(mask);
4686
4687         return ret;
4688 }
4689
4690 /**
4691  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4692  *
4693  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4694  * other threads running on this CPU then this function will return.
4695  *
4696  * Return: 0.
4697  */
4698 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4699 {
4700         struct rq *rq = this_rq_lock();
4701
4702         schedstat_inc(rq, yld_count);
4703         current->sched_class->yield_task(rq);
4704
4705         /*
4706          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4707          * no need to preempt or enable interrupts:
4708          */
4709         __release(rq->lock);
4710         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4711         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4712         sched_preempt_enable_no_resched();
4713
4714         schedule();
4715
4716         return 0;
4717 }
4718
4719 int __sched _cond_resched(void)
4720 {
4721         if (should_resched(0)) {
4722                 preempt_schedule_common();
4723                 return 1;
4724         }
4725         return 0;
4726 }
4727 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4728
4729 /*
4730  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4731  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4732  *
4733  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4734  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4735  * spin_unlock(), once by hand).
4736  */
4737 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4738 {
4739         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4740         int ret = 0;
4741
4742         lockdep_assert_held(lock);
4743
4744         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4745                 spin_unlock(lock);
4746                 if (resched)
4747                         preempt_schedule_common();
4748                 else
4749                         cpu_relax();
4750                 ret = 1;
4751                 spin_lock(lock);
4752         }
4753         return ret;
4754 }
4755 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4756
4757 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4758 {
4759         BUG_ON(!in_softirq());
4760
4761         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4762                 local_bh_enable();
4763                 preempt_schedule_common();
4764                 local_bh_disable();
4765                 return 1;
4766         }
4767         return 0;
4768 }
4769 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4770
4771 /**
4772  * yield - yield the current processor to other threads.
4773  *
4774  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4775  *
4776  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4777  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4778  * it, its already broken.
4779  *
4780  * Typical broken usage is:
4781  *
4782  * while (!event)
4783  *      yield();
4784  *
4785  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4786  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4787  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4788  *
4789  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4790  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4791  * If you still want to use yield(), do not!
4792  */
4793 void __sched yield(void)
4794 {
4795         set_current_state(TASK_RUNNING);
4796         sys_sched_yield();
4797 }
4798 EXPORT_SYMBOL(yield);
4799
4800 /**
4801  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4802  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4803  * processor it's on.
4804  * @p: target task
4805  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4806  *
4807  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4808  * can't go away on us before we can do any checks.
4809  *
4810  * Return:
4811  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4812  *      false (0) if we failed to boost the target.
4813  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4814  */
4815 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4816 {
4817         struct task_struct *curr = current;
4818         struct rq *rq, *p_rq;
4819         unsigned long flags;
4820         int yielded = 0;
4821
4822         local_irq_save(flags);
4823         rq = this_rq();
4824
4825 again:
4826         p_rq = task_rq(p);
4827         /*
4828          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4829          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4830          */
4831         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4832                 yielded = -ESRCH;
4833                 goto out_irq;
4834         }
4835
4836         double_rq_lock(rq, p_rq);
4837         if (task_rq(p) != p_rq) {
4838                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4839                 goto again;
4840         }
4841
4842         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4843                 goto out_unlock;
4844
4845         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4846                 goto out_unlock;
4847
4848         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4849                 goto out_unlock;
4850
4851         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4852         if (yielded) {
4853                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4854                 /*
4855                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4856                  * fairness.
4857                  */
4858                 if (preempt && rq != p_rq)
4859                         resched_curr(p_rq);
4860         }
4861
4862 out_unlock:
4863         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4864 out_irq:
4865         local_irq_restore(flags);
4866
4867         if (yielded > 0)
4868                 schedule();
4869
4870         return yielded;
4871 }
4872 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4873
4874 /*
4875  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4876  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4877  */
4878 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4879 {
4880         int old_iowait = current->in_iowait;
4881         struct rq *rq;
4882         long ret;
4883
4884         current->in_iowait = 1;
4885         blk_schedule_flush_plug(current);
4886
4887         delayacct_blkio_start();
4888         rq = raw_rq();
4889         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4890         ret = schedule_timeout(timeout);
4891         current->in_iowait = old_iowait;
4892         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4893         delayacct_blkio_end();
4894
4895         return ret;
4896 }
4897 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4898
4899 /**
4900  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4901  * @policy: scheduling class.
4902  *
4903  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4904  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4905  * On failure, a negative error code is returned.
4906  */
4907 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4908 {
4909         int ret = -EINVAL;
4910
4911         switch (policy) {
4912         case SCHED_FIFO:
4913         case SCHED_RR:
4914                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4915                 break;
4916         case SCHED_DEADLINE:
4917         case SCHED_NORMAL:
4918         case SCHED_BATCH:
4919         case SCHED_IDLE:
4920                 ret = 0;
4921                 break;
4922         }
4923         return ret;
4924 }
4925
4926 /**
4927  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4928  * @policy: scheduling class.
4929  *
4930  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4931  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4932  * On failure, a negative error code is returned.
4933  */
4934 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4935 {
4936         int ret = -EINVAL;
4937
4938         switch (policy) {
4939         case SCHED_FIFO:
4940         case SCHED_RR:
4941                 ret = 1;
4942                 break;
4943         case SCHED_DEADLINE:
4944         case SCHED_NORMAL:
4945         case SCHED_BATCH:
4946         case SCHED_IDLE:
4947                 ret = 0;
4948         }
4949         return ret;
4950 }
4951
4952 /**
4953  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4954  * @pid: pid of the process.
4955  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4956  *
4957  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4958  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4959  *
4960  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4961  * an error code.
4962  */
4963 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4964                 struct timespec __user *, interval)
4965 {
4966         struct task_struct *p;
4967         unsigned int time_slice;
4968         unsigned long flags;
4969         struct rq *rq;
4970         int retval;
4971         struct timespec t;
4972
4973         if (pid < 0)
4974                 return -EINVAL;
4975
4976         retval = -ESRCH;
4977         rcu_read_lock();
4978         p = find_process_by_pid(pid);
4979         if (!p)
4980                 goto out_unlock;
4981
4982         retval = security_task_getscheduler(p);
4983         if (retval)
4984                 goto out_unlock;
4985
4986         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4987         time_slice = 0;
4988         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4989                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4990         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4991
4992         rcu_read_unlock();
4993         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4994         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4995         return retval;
4996
4997 out_unlock:
4998         rcu_read_unlock();
4999         return retval;
5000 }
5001
5002 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5003
5004 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5005 {
5006         unsigned long free = 0;
5007         int ppid;
5008         unsigned long state = p->state;
5009
5010         if (state)
5011                 state = __ffs(state) + 1;
5012         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5013                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5014 #if BITS_PER_LONG == 32
5015         if (state == TASK_RUNNING)
5016                 printk(KERN_CONT " running  ");
5017         else
5018                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5019 #else
5020         if (state == TASK_RUNNING)
5021                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5022         else
5023                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5024 #endif
5025 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5026         free = stack_not_used(p);
5027 #endif
5028         ppid = 0;
5029         rcu_read_lock();
5030         if (pid_alive(p))
5031                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5032         rcu_read_unlock();
5033         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5034                 task_pid_nr(p), ppid,
5035                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5036
5037         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5038         show_stack(p, NULL);
5039 }
5040
5041 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5042 {
5043         struct task_struct *g, *p;
5044
5045 #if BITS_PER_LONG == 32
5046         printk(KERN_INFO
5047                 "  task                PC stack   pid father\n");
5048 #else
5049         printk(KERN_INFO
5050                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5051 #endif
5052         rcu_read_lock();
5053         for_each_process_thread(g, p) {
5054                 /*
5055                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5056                  * console might take a lot of time:
5057                  */
5058                 touch_nmi_watchdog();
5059                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5060                         sched_show_task(p);
5061         }
5062
5063         touch_all_softlockup_watchdogs();
5064
5065 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5066         sysrq_sched_debug_show();
5067 #endif
5068         rcu_read_unlock();
5069         /*
5070          * Only show locks if all tasks are dumped:
5071          */
5072         if (!state_filter)
5073                 debug_show_all_locks();
5074 }
5075
5076 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5077 {
5078         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5079 }
5080
5081 /**
5082  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5083  * @idle: task in question
5084  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5085  *
5086  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5087  * flag, to make booting more robust.
5088  */
5089 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5090 {
5091         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5092         unsigned long flags;
5093
5094         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5095         raw_spin_lock(&rq->lock);
5096
5097         __sched_fork(0, idle);
5098         idle->state = TASK_RUNNING;
5099         idle->se.exec_start = sched_clock();
5100
5101 #ifdef CONFIG_SMP
5102         /*
5103          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5104          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5105          *
5106          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5107          */
5108         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5109 #endif
5110         /*
5111          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5112          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5113          * lockdep check in task_group() will fail.
5114          *
5115          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5116          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5117          *
5118          * Silence PROVE_RCU
5119          */
5120         rcu_read_lock();
5121         __set_task_cpu(idle, cpu);
5122         rcu_read_unlock();
5123
5124         rq->curr = rq->idle = idle;
5125         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5126 #ifdef CONFIG_SMP
5127         idle->on_cpu = 1;
5128 #endif
5129         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5130         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5131
5132         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5133         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5134
5135         /*
5136          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5137          */
5138         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5139         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5140         vtime_init_idle(idle, cpu);
5141 #ifdef CONFIG_SMP
5142         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5143 #endif
5144 }
5145
5146 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5147                               const struct cpumask *trial)
5148 {
5149         int ret = 1, trial_cpus;
5150         struct dl_bw *cur_dl_b;
5151         unsigned long flags;
5152
5153         if (!cpumask_weight(cur))
5154                 return ret;
5155
5156         rcu_read_lock_sched();
5157         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5158         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5159
5160         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5161         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5162             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5163                 ret = 0;
5164         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5165         rcu_read_unlock_sched();
5166
5167         return ret;
5168 }
5169
5170 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5171                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5172 {
5173         int ret = 0;
5174
5175         /*
5176          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5177          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5178          * affinity and isolating such threads by their set of
5179          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5180          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5181          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5182          * before cpus_allowed may be changed.
5183          */
5184         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5185                 ret = -EINVAL;
5186                 goto out;
5187         }
5188
5189 #ifdef CONFIG_SMP
5190         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5191                                               cs_cpus_allowed)) {
5192                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5193                                                         cs_cpus_allowed);
5194                 struct dl_bw *dl_b;
5195                 bool overflow;
5196                 int cpus;
5197                 unsigned long flags;
5198
5199                 rcu_read_lock_sched();
5200                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5201                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5202                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5203                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5204                 if (overflow)
5205                         ret = -EBUSY;
5206                 else {
5207                         /*
5208                          * We reserve space for this task in the destination
5209                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5210                          * We will free resources in the source root_domain
5211                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5212                          */
5213                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5214                 }
5215                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5216                 rcu_read_unlock_sched();
5217
5218         }
5219 #endif
5220 out:
5221         return ret;
5222 }
5223
5224 #ifdef CONFIG_SMP
5225
5226 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5227 /* Migrate current task p to target_cpu */
5228 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5229 {
5230         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5231         int curr_cpu = task_cpu(p);
5232
5233         if (curr_cpu == target_cpu)
5234                 return 0;
5235
5236         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5237                 return -EINVAL;
5238
5239         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5240
5241         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5242         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5243 }
5244
5245 /*
5246  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5247  * tasks on the runqueues
5248  */
5249 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5250 {
5251         struct rq *rq;
5252         unsigned long flags;
5253         bool queued, running;
5254
5255         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5256         queued = task_on_rq_queued(p);
5257         running = task_current(rq, p);
5258
5259         if (queued)
5260                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5261         if (running)
5262                 put_prev_task(rq, p);
5263
5264         p->numa_preferred_nid = nid;
5265
5266         if (running)
5267                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5268         if (queued)
5269                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5270         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5271 }
5272 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5273
5274 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5275 /*
5276  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5277  * offline.
5278  */
5279 void idle_task_exit(void)
5280 {
5281         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5282
5283         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5284
5285         if (mm != &init_mm) {
5286                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5287                 finish_arch_post_lock_switch();
5288         }
5289         mmdrop(mm);
5290 }
5291
5292 /*
5293  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5294  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5295  * nr_active count is stable.
5296  *
5297  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5298  */
5299 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5300 {
5301         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5302         if (delta)
5303                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5304 }
5305
5306 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5307 {
5308 }
5309
5310 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5311         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5312 };
5313
5314 static struct task_struct fake_task = {
5315         /*
5316          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5317          */
5318         .prio = MAX_PRIO + 1,
5319         .sched_class = &fake_sched_class,
5320 };
5321
5322 /*
5323  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5324  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5325  *
5326  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5327  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5328  * because of lock validation efforts.
5329  */
5330 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5331 {
5332         struct rq *rq = dead_rq;
5333         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5334         int dest_cpu;
5335
5336         /*
5337          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5338          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5339          *
5340          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5341          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5342          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5343          * done here.
5344          */
5345         rq->stop = NULL;
5346
5347         /*
5348          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5349          * class method both need to have an up-to-date
5350          * value of rq->clock[_task]
5351          */
5352         update_rq_clock(rq);
5353
5354         for (;;) {
5355                 /*
5356                  * There's this thread running, bail when that's the only
5357                  * remaining thread.
5358                  */
5359                 if (rq->nr_running == 1)
5360                         break;
5361
5362                 /*
5363                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5364                  */
5365                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5366                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5367                 BUG_ON(!next);
5368                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5369
5370                 /*
5371                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5372                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5373                  * stabilizes the mask.
5374                  *
5375                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5376                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5377                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5378                  */
5379                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5380                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5381                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5382                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5383
5384                 /*
5385                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5386                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5387                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5388                  */
5389                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5390                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5391                         continue;
5392                 }
5393
5394                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5395                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5396
5397                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5398                 if (rq != dead_rq) {
5399                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5400                         rq = dead_rq;
5401                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5402                 }
5403                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5404         }
5405
5406         rq->stop = stop;
5407 }
5408 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5409
5410 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5411
5412 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5413         {
5414                 .procname       = "sched_domain",
5415                 .mode           = 0555,
5416         },
5417         {}
5418 };
5419
5420 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5421         {
5422                 .procname       = "kernel",
5423                 .mode           = 0555,
5424                 .child          = sd_ctl_dir,
5425         },
5426         {}
5427 };
5428
5429 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5430 {
5431         struct ctl_table *entry =
5432                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5433
5434         return entry;
5435 }
5436
5437 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5438 {
5439         struct ctl_table *entry;
5440
5441         /*
5442          * In the intermediate directories, both the child directory and
5443          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5444          * will always be set. In the lowest directory the names are
5445          * static strings and all have proc handlers.
5446          */
5447         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5448                 if (entry->child)
5449                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5450                 if (entry->proc_handler == NULL)
5451                         kfree(entry->procname);
5452         }
5453
5454         kfree(*tablep);
5455         *tablep = NULL;
5456 }
5457
5458 static int min_load_idx = 0;
5459 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5460
5461 static void
5462 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5463                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5464                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5465                 bool load_idx)
5466 {
5467         entry->procname = procname;
5468         entry->data = data;
5469         entry->maxlen = maxlen;
5470         entry->mode = mode;
5471         entry->proc_handler = proc_handler;
5472
5473         if (load_idx) {
5474                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5475                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5476         }
5477 }
5478
5479 static struct ctl_table *
5480 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5481 {
5482         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5483
5484         if (table == NULL)
5485                 return NULL;
5486
5487         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5488                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5489         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5490                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5491         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5492                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5493         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5494                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5495         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5496                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5497         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5498                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5499         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5500                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5501         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5502                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5503         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5504                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5505         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5506                 &sd->cache_nice_tries,
5507                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5508         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5509                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5510         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5511                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5512                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5513         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5514                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5515         /* &table[13] is terminator */
5516
5517         return table;
5518 }
5519
5520 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5521 {
5522         struct ctl_table *entry, *table;
5523         struct sched_domain *sd;
5524         int domain_num = 0, i;
5525         char buf[32];
5526
5527         for_each_domain(cpu, sd)
5528                 domain_num++;
5529         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5530         if (table == NULL)
5531                 return NULL;
5532
5533         i = 0;
5534         for_each_domain(cpu, sd) {
5535                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5536                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5537                 entry->mode = 0555;
5538                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5539                 entry++;
5540                 i++;
5541         }
5542         return table;
5543 }
5544
5545 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5546 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5547 {
5548         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5549         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5550         char buf[32];
5551
5552         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5553         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5554
5555         if (entry == NULL)
5556                 return;
5557
5558         for_each_possible_cpu(i) {
5559                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5560                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5561                 entry->mode = 0555;
5562                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5563                 entry++;
5564         }
5565
5566         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5567         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5568 }
5569
5570 /* may be called multiple times per register */
5571 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5572 {
5573         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5574         sd_sysctl_header = NULL;
5575         if (sd_ctl_dir[0].child)
5576                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5577 }
5578 #else
5579 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5580 {
5581 }
5582 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5583 {
5584 }
5585 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5586
5587 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5588 {
5589         if (!rq->online) {
5590                 const struct sched_class *class;
5591
5592                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5593                 rq->online = 1;
5594
5595                 for_each_class(class) {
5596                         if (class->rq_online)
5597                                 class->rq_online(rq);
5598                 }
5599         }
5600 }
5601
5602 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5603 {
5604         if (rq->online) {
5605                 const struct sched_class *class;
5606
5607                 for_each_class(class) {
5608                         if (class->rq_offline)
5609                                 class->rq_offline(rq);
5610                 }
5611
5612                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5613                 rq->online = 0;
5614         }
5615 }
5616
5617 /*
5618  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5619  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5620  */
5621 static int
5622 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5623 {
5624         int cpu = (long)hcpu;
5625         unsigned long flags;
5626         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5627
5628         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5629
5630         case CPU_UP_PREPARE:
5631                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5632                 break;
5633
5634         case CPU_ONLINE:
5635                 /* Update our root-domain */
5636                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5637                 if (rq->rd) {
5638                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5639
5640                         set_rq_online(rq);
5641                 }
5642                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5643                 break;
5644
5645 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5646         case CPU_DYING:
5647                 sched_ttwu_pending();
5648                 /* Update our root-domain */
5649                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5650                 if (rq->rd) {
5651                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5652                         set_rq_offline(rq);
5653                 }
5654                 migrate_tasks(rq);
5655                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5656                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5657                 break;
5658
5659         case CPU_DEAD:
5660                 calc_load_migrate(rq);
5661                 break;
5662 #endif
5663         }
5664
5665         update_max_interval();
5666
5667         return NOTIFY_OK;
5668 }
5669
5670 /*
5671  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5672  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5673  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5674  */
5675 static struct notifier_block migration_notifier = {
5676         .notifier_call = migration_call,
5677         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5678 };
5679
5680 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5681 {
5682         int cpu = smp_processor_id();
5683         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5684         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5685 }
5686
5687 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5688                                       unsigned long action, void *hcpu)
5689 {
5690         int cpu = (long)hcpu;
5691
5692         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5693         case CPU_STARTING:
5694                 set_cpu_rq_start_time();
5695                 return NOTIFY_OK;
5696
5697         case CPU_ONLINE:
5698                 /*
5699                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5700                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5701                  * as active, which is essential from here on.
5702                  */
5703                 set_cpu_active(cpu, true);
5704                 stop_machine_unpark(cpu);
5705                 return NOTIFY_OK;
5706
5707         case CPU_DOWN_FAILED:
5708                 set_cpu_active(cpu, true);
5709                 return NOTIFY_OK;
5710
5711         default:
5712                 return NOTIFY_DONE;
5713         }
5714 }
5715
5716 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5717                                         unsigned long action, void *hcpu)
5718 {
5719         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5720         case CPU_DOWN_PREPARE:
5721                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5722                 return NOTIFY_OK;
5723         default:
5724                 return NOTIFY_DONE;
5725         }
5726 }
5727
5728 static int __init migration_init(void)
5729 {
5730         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5731         int err;
5732
5733         /* Initialize migration for the boot CPU */
5734         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5735         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5736         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5737         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5738
5739         /* Register cpu active notifiers */
5740         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5741         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5742
5743         return 0;
5744 }
5745 early_initcall(migration_init);
5746
5747 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5748
5749 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5750
5751 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5752
5753 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5754 {
5755         sched_debug_enabled = 1;
5756
5757         return 0;
5758 }
5759 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5760
5761 static inline bool sched_debug(void)
5762 {
5763         return sched_debug_enabled;
5764 }
5765
5766 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5767                                   struct cpumask *groupmask)
5768 {
5769         struct sched_group *group = sd->groups;
5770
5771         cpumask_clear(groupmask);
5772
5773         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5774
5775         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5776                 printk("does not load-balance\n");
5777                 if (sd->parent)
5778                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5779                                         " has parent");
5780                 return -1;
5781         }
5782
5783         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5784                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5785
5786         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5787                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5788                                 "CPU%d\n", cpu);
5789         }
5790         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5791                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5792                                 " CPU%d\n", cpu);
5793         }
5794
5795         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5796         do {
5797                 if (!group) {
5798                         printk("\n");
5799                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5800                         break;
5801                 }
5802
5803                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5804                         printk(KERN_CONT "\n");
5805                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5806                         break;
5807                 }
5808
5809                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5810                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5811                         printk(KERN_CONT "\n");
5812                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5813                         break;
5814                 }
5815
5816                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5817
5818                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5819                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5820                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5821                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5822                                 group->sgc->capacity);
5823                 }
5824
5825                 group = group->next;
5826         } while (group != sd->groups);
5827         printk(KERN_CONT "\n");
5828
5829         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5830                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5831
5832         if (sd->parent &&
5833             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5834                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5835                         "of domain->span\n");
5836         return 0;
5837 }
5838
5839 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5840 {
5841         int level = 0;
5842
5843         if (!sched_debug_enabled)
5844                 return;
5845
5846         if (!sd) {
5847                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5848                 return;
5849         }
5850
5851         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5852
5853         for (;;) {
5854                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5855                         break;
5856                 level++;
5857                 sd = sd->parent;
5858                 if (!sd)
5859                         break;
5860         }
5861 }
5862 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5863 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5864 static inline bool sched_debug(void)
5865 {
5866         return false;
5867 }
5868 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5869
5870 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5871 {
5872         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5873                 return 1;
5874
5875         /* Following flags need at least 2 groups */
5876         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5877                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5878                          SD_BALANCE_FORK |
5879                          SD_BALANCE_EXEC |
5880                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5881                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5882                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5883                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5884                         return 0;
5885         }
5886
5887         /* Following flags don't use groups */
5888         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5889                 return 0;
5890
5891         return 1;
5892 }
5893
5894 static int
5895 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5896 {
5897         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5898
5899         if (sd_degenerate(parent))
5900                 return 1;
5901
5902         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5903                 return 0;
5904
5905         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5906         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5907                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5908                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5909                                 SD_BALANCE_FORK |
5910                                 SD_BALANCE_EXEC |
5911                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5912                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5913                                 SD_PREFER_SIBLING |
5914                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5915                 if (nr_node_ids == 1)
5916                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5917         }
5918         if (~cflags & pflags)
5919                 return 0;
5920
5921         return 1;
5922 }
5923
5924 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5925 {
5926         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5927
5928         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5929         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5930         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5931         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5932         free_cpumask_var(rd->online);
5933         free_cpumask_var(rd->span);
5934         kfree(rd);
5935 }
5936
5937 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5938 {
5939         struct root_domain *old_rd = NULL;
5940         unsigned long flags;
5941
5942         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5943
5944         if (rq->rd) {
5945                 old_rd = rq->rd;
5946
5947                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5948                         set_rq_offline(rq);
5949
5950                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5951
5952                 /*
5953                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5954                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5955                  * in this function:
5956                  */
5957                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5958                         old_rd = NULL;
5959         }
5960
5961         atomic_inc(&rd->refcount);
5962         rq->rd = rd;
5963
5964         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5965         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5966                 set_rq_online(rq);
5967
5968         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5969
5970         if (old_rd)
5971                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5972 }
5973
5974 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5975 {
5976         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5977
5978         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5979                 goto out;
5980         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5981                 goto free_span;
5982         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5983                 goto free_online;
5984         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5985                 goto free_dlo_mask;
5986
5987         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5988         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5989                 goto free_dlo_mask;
5990
5991         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5992                 goto free_rto_mask;
5993         return 0;
5994
5995 free_rto_mask:
5996         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5997 free_dlo_mask:
5998         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5999 free_online:
6000         free_cpumask_var(rd->online);
6001 free_span:
6002         free_cpumask_var(rd->span);
6003 out:
6004         return -ENOMEM;
6005 }
6006
6007 /*
6008  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
6009  * members (mimicking the global state we have today).
6010  */
6011 struct root_domain def_root_domain;
6012
6013 static void init_defrootdomain(void)
6014 {
6015         init_rootdomain(&def_root_domain);
6016
6017         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6018 }
6019
6020 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6021 {
6022         struct root_domain *rd;
6023
6024         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6025         if (!rd)
6026                 return NULL;
6027
6028         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6029                 kfree(rd);
6030                 return NULL;
6031         }
6032
6033         return rd;
6034 }
6035
6036 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
6037 {
6038         struct sched_group *tmp, *first;
6039
6040         if (!sg)
6041                 return;
6042
6043         first = sg;
6044         do {
6045                 tmp = sg->next;
6046
6047                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
6048                         kfree(sg->sgc);
6049
6050                 kfree(sg);
6051                 sg = tmp;
6052         } while (sg != first);
6053 }
6054
6055 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6056 {
6057         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6058
6059         /*
6060          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6061          * nuke them all.
6062          */
6063         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6064                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6065         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6066                 kfree(sd->groups->sgc);
6067                 kfree(sd->groups);
6068         }
6069         kfree(sd);
6070 }
6071
6072 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6073 {
6074         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6075 }
6076
6077 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6078 {
6079         for (; sd; sd = sd->parent)
6080                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6081 }
6082
6083 /*
6084  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6085  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6086  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6087  *
6088  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6089  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6090  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6091  */
6092 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6093 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6094 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6095 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6096 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6097 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6098
6099 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6100 {
6101         struct sched_domain *sd;
6102         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
6103         int id = cpu;
6104         int size = 1;
6105
6106         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6107         if (sd) {
6108                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6109                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6110                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6111         }
6112         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6113
6114         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6115         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6116         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6117
6118         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6119         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6120
6121         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6122         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6123 }
6124
6125 /*
6126  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6127  * hold the hotplug lock.
6128  */
6129 static void
6130 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6131 {
6132         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6133         struct sched_domain *tmp;
6134
6135         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6136         for (tmp = sd; tmp; ) {
6137                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6138                 if (!parent)
6139                         break;
6140
6141                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6142                         tmp->parent = parent->parent;
6143                         if (parent->parent)
6144                                 parent->parent->child = tmp;
6145                         /*
6146                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6147                          * degenerate parent; the spans match for this
6148                          * so the property transfers.
6149                          */
6150                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6151                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6152                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6153                 } else
6154                         tmp = tmp->parent;
6155         }
6156
6157         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6158                 tmp = sd;
6159                 sd = sd->parent;
6160                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6161                 if (sd)
6162                         sd->child = NULL;
6163         }
6164
6165         sched_domain_debug(sd, cpu);
6166
6167         rq_attach_root(rq, rd);
6168         tmp = rq->sd;
6169         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6170         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6171
6172         update_top_cache_domain(cpu);
6173 }
6174
6175 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6176 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6177 {
6178         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6179         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6180         return 1;
6181 }
6182
6183 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6184
6185 struct s_data {
6186         struct sched_domain ** __percpu sd;
6187         struct root_domain      *rd;
6188 };
6189
6190 enum s_alloc {
6191         sa_rootdomain,
6192         sa_sd,
6193         sa_sd_storage,
6194         sa_none,
6195 };
6196
6197 /*
6198  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6199  * domain traversal.
6200  *
6201  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6202  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6203  * range.
6204  *
6205  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6206  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6207  * cpu they're built on, so check that.
6208  *
6209  */
6210 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6211 {
6212         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6213         struct sd_data *sdd = sd->private;
6214         struct sched_domain *sibling;
6215         int i;
6216
6217         for_each_cpu(i, span) {
6218                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6219                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6220                         continue;
6221
6222                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6223         }
6224 }
6225
6226 /*
6227  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6228  * of this group that's also in the iteration mask.
6229  */
6230 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6231 {
6232         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6233 }
6234
6235 static int
6236 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6237 {
6238         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6239         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6240         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6241         struct sd_data *sdd = sd->private;
6242         struct sched_domain *sibling;
6243         int i;
6244
6245         cpumask_clear(covered);
6246
6247         for_each_cpu(i, span) {
6248                 struct cpumask *sg_span;
6249
6250                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6251                         continue;
6252
6253                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6254
6255                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6256                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6257                         continue;
6258
6259                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6260                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6261
6262                 if (!sg)
6263                         goto fail;
6264
6265                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6266                 if (sibling->child)
6267                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6268                 else
6269                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6270
6271                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6272
6273                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6274                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6275                         build_group_mask(sd, sg);
6276
6277                 /*
6278                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6279                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6280                  * die on a /0 trap.
6281                  */
6282                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6283
6284                 /*
6285                  * Make sure the first group of this domain contains the
6286                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6287                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6288                  */
6289                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6290                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6291                         groups = sg;
6292
6293                 if (!first)
6294                         first = sg;
6295                 if (last)
6296                         last->next = sg;
6297                 last = sg;
6298                 last->next = first;
6299         }
6300         sd->groups = groups;
6301
6302         return 0;
6303
6304 fail:
6305         free_sched_groups(first, 0);
6306
6307         return -ENOMEM;
6308 }
6309
6310 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6311 {
6312         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6313         struct sched_domain *child = sd->child;
6314
6315         if (child)
6316                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6317
6318         if (sg) {
6319                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6320                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6321                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6322         }
6323
6324         return cpu;
6325 }
6326
6327 /*
6328  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6329  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6330  * and ->cpu_capacity to 0.
6331  *
6332  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6333  */
6334 static int
6335 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6336 {
6337         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6338         struct sd_data *sdd = sd->private;
6339         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6340         struct cpumask *covered;
6341         int i;
6342
6343         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6344         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6345
6346         if (cpu != cpumask_first(span))
6347                 return 0;
6348
6349         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6350         covered = sched_domains_tmpmask;
6351
6352         cpumask_clear(covered);
6353
6354         for_each_cpu(i, span) {
6355                 struct sched_group *sg;
6356                 int group, j;
6357
6358                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6359                         continue;
6360
6361                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6362                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6363
6364                 for_each_cpu(j, span) {
6365                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6366                                 continue;
6367
6368                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6369                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6370                 }
6371
6372                 if (!first)
6373                         first = sg;
6374                 if (last)
6375                         last->next = sg;
6376                 last = sg;
6377         }
6378         last->next = first;
6379
6380         return 0;
6381 }
6382
6383 /*
6384  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6385  *
6386  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6387  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6388  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6389  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6390  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6391  * group having less cpu_capacity.
6392  */
6393 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6394 {
6395         struct sched_group *sg = sd->groups;
6396
6397         WARN_ON(!sg);
6398
6399         do {
6400                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6401                 sg = sg->next;
6402         } while (sg != sd->groups);
6403
6404         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6405                 return;
6406
6407         update_group_capacity(sd, cpu);
6408         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6409 }
6410
6411 /*
6412  * Initializers for schedule domains
6413  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6414  */
6415
6416 static int default_relax_domain_level = -1;
6417 int sched_domain_level_max;
6418
6419 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6420 {
6421         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6422                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6423
6424         return 1;
6425 }
6426 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6427
6428 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6429                                  struct sched_domain_attr *attr)
6430 {
6431         int request;
6432
6433         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6434                 if (default_relax_domain_level < 0)
6435                         return;
6436                 else
6437                         request = default_relax_domain_level;
6438         } else
6439                 request = attr->relax_domain_level;
6440         if (request < sd->level) {
6441                 /* turn off idle balance on this domain */
6442                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6443         } else {
6444                 /* turn on idle balance on this domain */
6445                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6446         }
6447 }
6448
6449 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6450 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6451
6452 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6453                                  const struct cpumask *cpu_map)
6454 {
6455         switch (what) {
6456         case sa_rootdomain:
6457                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6458                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6459         case sa_sd:
6460                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6461         case sa_sd_storage:
6462                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6463         case sa_none:
6464                 break;
6465         }
6466 }
6467
6468 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6469                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6470 {
6471         memset(d, 0, sizeof(*d));
6472
6473         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6474                 return sa_sd_storage;
6475         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6476         if (!d->sd)
6477                 return sa_sd_storage;
6478         d->rd = alloc_rootdomain();
6479         if (!d->rd)
6480                 return sa_sd;
6481         return sa_rootdomain;
6482 }
6483
6484 /*
6485  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6486  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6487  * will not free the data we're using.
6488  */
6489 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6490 {
6491         struct sd_data *sdd = sd->private;
6492
6493         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6494         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6495
6496         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6497                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6498
6499         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6500                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6501 }
6502
6503 #ifdef CONFIG_NUMA
6504 static int sched_domains_numa_levels;
6505 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6506 static int *sched_domains_numa_distance;
6507 int sched_max_numa_distance;
6508 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6509 static int sched_domains_curr_level;
6510 #endif
6511
6512 /*
6513  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6514  *
6515  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6516  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6517  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6518  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6519  *
6520  * Odd one out:
6521  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6522  */
6523 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6524         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6525          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6526          SD_NUMA |                      \
6527          SD_ASYM_PACKING |              \
6528          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6529
6530 static struct sched_domain *
6531 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6532 {
6533         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6534         int sd_weight, sd_flags = 0;
6535
6536 #ifdef CONFIG_NUMA
6537         /*
6538          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6539          */
6540         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6541 #endif
6542
6543         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6544
6545         if (tl->sd_flags)
6546                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6547         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6548                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6549                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6550
6551         *sd = (struct sched_domain){
6552                 .min_interval           = sd_weight,
6553                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6554                 .busy_factor            = 32,
6555                 .imbalance_pct          = 125,
6556
6557                 .cache_nice_tries       = 0,
6558                 .busy_idx               = 0,
6559                 .idle_idx               = 0,
6560                 .newidle_idx            = 0,
6561                 .wake_idx               = 0,
6562                 .forkexec_idx           = 0,
6563
6564                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6565                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6566                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6567                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6568                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6569                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6570                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6571                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6572                                         | 0*SD_SERIALIZE
6573                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6574                                         | 0*SD_NUMA
6575                                         | sd_flags
6576                                         ,
6577
6578                 .last_balance           = jiffies,
6579                 .balance_interval       = sd_weight,
6580                 .smt_gain               = 0,
6581                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6582                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6583 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6584                 .name                   = tl->name,
6585 #endif
6586         };
6587
6588         /*
6589          * Convert topological properties into behaviour.
6590          */
6591
6592         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6593                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6594                 sd->imbalance_pct = 110;
6595                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6596
6597         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6598                 sd->imbalance_pct = 117;
6599                 sd->cache_nice_tries = 1;
6600                 sd->busy_idx = 2;
6601
6602 #ifdef CONFIG_NUMA
6603         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6604                 sd->cache_nice_tries = 2;
6605                 sd->busy_idx = 3;
6606                 sd->idle_idx = 2;
6607
6608                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6609                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6610                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6611                                        SD_BALANCE_FORK |
6612                                        SD_WAKE_AFFINE);
6613                 }
6614
6615 #endif
6616         } else {
6617                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6618                 sd->cache_nice_tries = 1;
6619                 sd->busy_idx = 2;
6620                 sd->idle_idx = 1;
6621         }
6622
6623         sd->private = &tl->data;
6624
6625         return sd;
6626 }
6627
6628 /*
6629  * Topology list, bottom-up.
6630  */
6631 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6632 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6633         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6634 #endif
6635 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6636         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6637 #endif
6638         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6639         { NULL, },
6640 };
6641
6642 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6643         default_topology;
6644
6645 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6646         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6647
6648 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6649 {
6650         sched_domain_topology = tl;
6651 }
6652
6653 #ifdef CONFIG_NUMA
6654
6655 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6656 {
6657         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6658 }
6659
6660 static void sched_numa_warn(const char *str)
6661 {
6662         static int done = false;
6663         int i,j;
6664
6665         if (done)
6666                 return;
6667
6668         done = true;
6669
6670         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6671
6672         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6673                 printk(KERN_WARNING "  ");
6674                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6675                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6676                 printk(KERN_CONT "\n");
6677         }
6678         printk(KERN_WARNING "\n");
6679 }
6680
6681 bool find_numa_distance(int distance)
6682 {
6683         int i;
6684
6685         if (distance == node_distance(0, 0))
6686                 return true;
6687
6688         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6689                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6690                         return true;
6691         }
6692
6693         return false;
6694 }
6695
6696 /*
6697  * A system can have three types of NUMA topology:
6698  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6699  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6700  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6701  *
6702  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6703  * topology lies in whether communication between not directly
6704  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6705  * could run), or through backplane controllers. This affects
6706  * placement of programs.
6707  *
6708  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6709  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6710  *   is directly connected.
6711  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6712  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6713  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6714  */
6715 static void init_numa_topology_type(void)
6716 {
6717         int a, b, c, n;
6718
6719         n = sched_max_numa_distance;
6720
6721         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6722                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6723                 return;
6724         }
6725
6726         for_each_online_node(a) {
6727                 for_each_online_node(b) {
6728                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6729                         if (node_distance(a, b) < n)
6730                                 continue;
6731
6732                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6733                         for_each_online_node(c) {
6734                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6735                                     node_distance(b, c) < n) {
6736                                         sched_numa_topology_type =
6737                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6738                                         return;
6739                                 }
6740                         }
6741
6742                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6743                         return;
6744                 }
6745         }
6746 }
6747
6748 static void sched_init_numa(void)
6749 {
6750         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6751         struct sched_domain_topology_level *tl;
6752         int level = 0;
6753         int i, j, k;
6754
6755         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6756         if (!sched_domains_numa_distance)
6757                 return;
6758
6759         /*
6760          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6761          * unique distances in the node_distance() table.
6762          *
6763          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6764          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6765          */
6766         next_distance = curr_distance;
6767         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6768                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6769                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6770                                 int distance = node_distance(i, k);
6771
6772                                 if (distance > curr_distance &&
6773                                     (distance < next_distance ||
6774                                      next_distance == curr_distance))
6775                                         next_distance = distance;
6776
6777                                 /*
6778                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6779                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6780                                  * equally connected to A.
6781                                  */
6782                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6783                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6784
6785                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6786                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6787                         }
6788                         if (next_distance != curr_distance) {
6789                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6790                                 sched_domains_numa_levels = level;
6791                                 curr_distance = next_distance;
6792                         } else break;
6793                 }
6794
6795                 /*
6796                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6797                  */
6798                 if (!sched_debug())
6799                         break;
6800         }
6801
6802         if (!level)
6803                 return;
6804
6805         /*
6806          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6807          * identity distance node_distance(i,i).
6808          *
6809          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6810          * numbers.
6811          */
6812
6813         /*
6814          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6815          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6816          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6817          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6818          * in other functions.
6819          *
6820          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6821          */
6822         sched_domains_numa_levels = 0;
6823
6824         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6825         if (!sched_domains_numa_masks)
6826                 return;
6827
6828         /*
6829          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6830          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6831          */
6832         for (i = 0; i < level; i++) {
6833                 sched_domains_numa_masks[i] =
6834                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6835                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6836                         return;
6837
6838                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6839                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6840                         if (!mask)
6841                                 return;
6842
6843                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6844
6845                         for_each_node(k) {
6846                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6847                                         continue;
6848
6849                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6850                         }
6851                 }
6852         }
6853
6854         /* Compute default topology size */
6855         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6856
6857         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6858                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6859         if (!tl)
6860                 return;
6861
6862         /*
6863          * Copy the default topology bits..
6864          */
6865         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6866                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6867
6868         /*
6869          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6870          */
6871         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6872                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6873                         .mask = sd_numa_mask,
6874                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6875                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6876                         .numa_level = j,
6877                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6878                 };
6879         }
6880
6881         sched_domain_topology = tl;
6882
6883         sched_domains_numa_levels = level;
6884         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6885
6886         init_numa_topology_type();
6887 }
6888
6889 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6890 {
6891         int i, j;
6892         int node = cpu_to_node(cpu);
6893
6894         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6895                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6896                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6897                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6898                 }
6899         }
6900 }
6901
6902 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6903 {
6904         int i, j;
6905         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6906                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6907                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6908         }
6909 }
6910
6911 /*
6912  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6913  * are onlined.
6914  */
6915 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6916                                            unsigned long action,
6917                                            void *hcpu)
6918 {
6919         int cpu = (long)hcpu;
6920
6921         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6922         case CPU_ONLINE:
6923                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6924                 break;
6925
6926         case CPU_DEAD:
6927                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6928                 break;
6929
6930         default:
6931                 return NOTIFY_DONE;
6932         }
6933
6934         return NOTIFY_OK;
6935 }
6936 #else
6937 static inline void sched_init_numa(void)
6938 {
6939 }
6940
6941 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6942                                            unsigned long action,
6943                                            void *hcpu)
6944 {
6945         return 0;
6946 }
6947 #endif /* CONFIG_NUMA */
6948
6949 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6950 {
6951         struct sched_domain_topology_level *tl;
6952         int j;
6953
6954         for_each_sd_topology(tl) {
6955                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6956
6957                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6958                 if (!sdd->sd)
6959                         return -ENOMEM;
6960
6961                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6962                 if (!sdd->sg)
6963                         return -ENOMEM;
6964
6965                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6966                 if (!sdd->sgc)
6967                         return -ENOMEM;
6968
6969                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6970                         struct sched_domain *sd;
6971                         struct sched_group *sg;
6972                         struct sched_group_capacity *sgc;
6973
6974                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6975                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6976                         if (!sd)
6977                                 return -ENOMEM;
6978
6979                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6980
6981                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6982                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6983                         if (!sg)
6984                                 return -ENOMEM;
6985
6986                         sg->next = sg;
6987
6988                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6989
6990                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6991                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6992                         if (!sgc)
6993                                 return -ENOMEM;
6994
6995                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6996                 }
6997         }
6998
6999         return 0;
7000 }
7001
7002 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7003 {
7004         struct sched_domain_topology_level *tl;
7005         int j;
7006
7007         for_each_sd_topology(tl) {
7008                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7009
7010                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7011                         struct sched_domain *sd;
7012
7013                         if (sdd->sd) {
7014                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7015                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7016                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7017                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7018                         }
7019
7020                         if (sdd->sg)
7021                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7022                         if (sdd->sgc)
7023                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7024                 }
7025                 free_percpu(sdd->sd);
7026                 sdd->sd = NULL;
7027                 free_percpu(sdd->sg);
7028                 sdd->sg = NULL;
7029                 free_percpu(sdd->sgc);
7030                 sdd->sgc = NULL;
7031         }
7032 }
7033
7034 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7035                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7036                 struct sched_domain *child, int cpu)
7037 {
7038         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
7039         if (!sd)
7040                 return child;
7041
7042         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7043         if (child) {
7044                 sd->level = child->level + 1;
7045                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7046                 child->parent = sd;
7047                 sd->child = child;
7048
7049                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7050                                     sched_domain_span(sd))) {
7051                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7052 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7053                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7054                                         child->name, sd->name);
7055 #endif
7056                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7057                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7058                                    sched_domain_span(sd),
7059                                    sched_domain_span(child));
7060                 }
7061
7062         }
7063         set_domain_attribute(sd, attr);
7064
7065         return sd;
7066 }
7067
7068 /*
7069  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7070  * to the individual cpus
7071  */
7072 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7073                                struct sched_domain_attr *attr)
7074 {
7075         enum s_alloc alloc_state;
7076         struct sched_domain *sd;
7077         struct s_data d;
7078         int i, ret = -ENOMEM;
7079
7080         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7081         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7082                 goto error;
7083
7084         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7085         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7086                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7087
7088                 sd = NULL;
7089                 for_each_sd_topology(tl) {
7090                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7091                         if (tl == sched_domain_topology)
7092                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7093                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7094                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7095                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7096                                 break;
7097                 }
7098         }
7099
7100         /* Build the groups for the domains */
7101         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7102                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7103                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7104                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7105                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7106                                         goto error;
7107                         } else {
7108                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7109                                         goto error;
7110                         }
7111                 }
7112         }
7113
7114         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7115         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7116                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7117                         continue;
7118
7119                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7120                         claim_allocations(i, sd);
7121                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7122                 }
7123         }
7124
7125         /* Attach the domains */
7126         rcu_read_lock();
7127         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7128                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7129                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7130         }
7131         rcu_read_unlock();
7132
7133         ret = 0;
7134 error:
7135         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7136         return ret;
7137 }
7138
7139 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7140 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7141 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7142                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7143
7144 /*
7145  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7146  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7147  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7148  */
7149 static cpumask_var_t fallback_doms;
7150
7151 /*
7152  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7153  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7154  * or 0 if it stayed the same.
7155  */
7156 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7157 {
7158         return 0;
7159 }
7160
7161 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7162 {
7163         int i;
7164         cpumask_var_t *doms;
7165
7166         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7167         if (!doms)
7168                 return NULL;
7169         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7170                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7171                         free_sched_domains(doms, i);
7172                         return NULL;
7173                 }
7174         }
7175         return doms;
7176 }
7177
7178 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7179 {
7180         unsigned int i;
7181         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7182                 free_cpumask_var(doms[i]);
7183         kfree(doms);
7184 }
7185
7186 /*
7187  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7188  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7189  * exclude other special cases in the future.
7190  */
7191 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7192 {
7193         int err;
7194
7195         arch_update_cpu_topology();
7196         ndoms_cur = 1;
7197         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7198         if (!doms_cur)
7199                 doms_cur = &fallback_doms;
7200         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7201         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7202         register_sched_domain_sysctl();
7203
7204         return err;
7205 }
7206
7207 /*
7208  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7209  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7210  */
7211 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7212 {
7213         int i;
7214
7215         rcu_read_lock();
7216         for_each_cpu(i, cpu_map)
7217                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7218         rcu_read_unlock();
7219 }
7220
7221 /* handle null as "default" */
7222 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7223                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7224 {
7225         struct sched_domain_attr tmp;
7226
7227         /* fast path */
7228         if (!new && !cur)
7229                 return 1;
7230
7231         tmp = SD_ATTR_INIT;
7232         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7233                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7234                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7235 }
7236
7237 /*
7238  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7239  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7240  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7241  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7242  *
7243  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7244  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7245  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7246  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7247  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7248  * it as it is.
7249  *
7250  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7251  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7252  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7253  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7254  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7255  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7256  *
7257  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7258  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7259  * and it will not create the default domain.
7260  *
7261  * Call with hotplug lock held
7262  */
7263 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7264                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7265 {
7266         int i, j, n;
7267         int new_topology;
7268
7269         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7270
7271         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7272         unregister_sched_domain_sysctl();
7273
7274         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7275         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7276
7277         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7278
7279         /* Destroy deleted domains */
7280         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7281                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7282                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7283                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7284                                 goto match1;
7285                 }
7286                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7287                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7288 match1:
7289                 ;
7290         }
7291
7292         n = ndoms_cur;
7293         if (doms_new == NULL) {
7294                 n = 0;
7295                 doms_new = &fallback_doms;
7296                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7297                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7298         }
7299
7300         /* Build new domains */
7301         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7302                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7303                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7304                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7305                                 goto match2;
7306                 }
7307                 /* no match - add a new doms_new */
7308                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7309 match2:
7310                 ;
7311         }
7312
7313         /* Remember the new sched domains */
7314         if (doms_cur != &fallback_doms)
7315                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7316         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7317         doms_cur = doms_new;
7318         dattr_cur = dattr_new;
7319         ndoms_cur = ndoms_new;
7320
7321         register_sched_domain_sysctl();
7322
7323         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7324 }
7325
7326 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7327
7328 /*
7329  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7330  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7331  * around partition_sched_domains().
7332  *
7333  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7334  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7335  */
7336 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7337                              void *hcpu)
7338 {
7339         switch (action) {
7340         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7341         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7342
7343                 /*
7344                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7345                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7346                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7347                  * domain, ignoring cpusets.
7348                  */
7349                 num_cpus_frozen--;
7350                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7351                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7352                         break;
7353                 }
7354
7355                 /*
7356                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7357                  * restore the original sched domains by considering the
7358                  * cpuset configurations.
7359                  */
7360
7361         case CPU_ONLINE:
7362                 cpuset_update_active_cpus(true);
7363                 break;
7364         default:
7365                 return NOTIFY_DONE;
7366         }
7367         return NOTIFY_OK;
7368 }
7369
7370 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7371                                void *hcpu)
7372 {
7373         unsigned long flags;
7374         long cpu = (long)hcpu;
7375         struct dl_bw *dl_b;
7376         bool overflow;
7377         int cpus;
7378
7379         switch (action) {
7380         case CPU_DOWN_PREPARE:
7381                 rcu_read_lock_sched();
7382                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7383
7384                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7385                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7386                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7387                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7388
7389                 rcu_read_unlock_sched();
7390
7391                 if (overflow)
7392                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7393                 cpuset_update_active_cpus(false);
7394                 break;
7395         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7396                 num_cpus_frozen++;
7397                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7398                 break;
7399         default:
7400                 return NOTIFY_DONE;
7401         }
7402         return NOTIFY_OK;
7403 }
7404
7405 void __init sched_init_smp(void)
7406 {
7407         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7408
7409         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7410         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7411
7412         sched_init_numa();
7413
7414         /*
7415          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7416          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7417          * happen.
7418          */
7419         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7420         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7421         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7422         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7423                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7424         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7425
7426         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7427         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7428         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7429
7430         init_hrtick();
7431
7432         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7433         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7434                 BUG();
7435         sched_init_granularity();
7436         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7437
7438         init_sched_rt_class();
7439         init_sched_dl_class();
7440 }
7441 #else
7442 void __init sched_init_smp(void)
7443 {
7444         sched_init_granularity();
7445 }
7446 #endif /* CONFIG_SMP */
7447
7448 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7449 {
7450         return in_lock_functions(addr) ||
7451                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7452                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7453 }
7454
7455 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7456 /*
7457  * Default task group.
7458  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7459  */
7460 struct task_group root_task_group;
7461 LIST_HEAD(task_groups);
7462
7463 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7464 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7465 #endif
7466
7467 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7468
7469 void __init sched_init(void)
7470 {
7471         int i, j;
7472         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7473
7474 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7475         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7476 #endif
7477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7478         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7479 #endif
7480         if (alloc_size) {
7481                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7482
7483 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7484                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7485                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7486
7487                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7488                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7489
7490 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7491 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7492                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7493                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7494
7495                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7496                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7497
7498 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7499         }
7500 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7501         for_each_possible_cpu(i) {
7502                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7503                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7504         }
7505 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7506
7507         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7508                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7509         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7510                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7511
7512 #ifdef CONFIG_SMP
7513         init_defrootdomain();
7514 #endif
7515
7516 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7517         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7518                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7519 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7520
7521 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7522         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7523
7524         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7525         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7526         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7527         autogroup_init(&init_task);
7528 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7529
7530         for_each_possible_cpu(i) {
7531                 struct rq *rq;
7532
7533                 rq = cpu_rq(i);
7534                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7535                 rq->nr_running = 0;
7536                 rq->calc_load_active = 0;
7537                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7538                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7539                 init_rt_rq(&rq->rt);
7540                 init_dl_rq(&rq->dl);
7541 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7542                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7543                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7544                 /*
7545                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7546                  *
7547                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7548                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7549                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7550                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7551                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7552                  * (se->load.weight).
7553                  *
7554                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7555                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7556                  * then A0's share of the cpu resource is:
7557                  *
7558                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7559                  *
7560                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7561                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7562                  */
7563                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7564                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7565 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7566
7567                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7568 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7569                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7570 #endif
7571
7572                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7573                         rq->cpu_load[j] = 0;
7574
7575                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7576
7577 #ifdef CONFIG_SMP
7578                 rq->sd = NULL;
7579                 rq->rd = NULL;
7580                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7581                 rq->balance_callback = NULL;
7582                 rq->active_balance = 0;
7583                 rq->next_balance = jiffies;
7584                 rq->push_cpu = 0;
7585                 rq->cpu = i;
7586                 rq->online = 0;
7587                 rq->idle_stamp = 0;
7588                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7589                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7590
7591                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7592
7593                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7594 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7595                 rq->nohz_flags = 0;
7596 #endif
7597 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7598                 rq->last_sched_tick = 0;
7599 #endif
7600 #endif
7601                 init_rq_hrtick(rq);
7602                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7603         }
7604
7605         set_load_weight(&init_task);
7606
7607 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7608         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7609 #endif
7610
7611         /*
7612          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7613          */
7614         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7615         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7616
7617         /*
7618          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7619          */
7620         current->sched_class = &fair_sched_class;
7621
7622         /*
7623          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7624          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7625          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7626          * when this runqueue becomes "idle".
7627          */
7628         init_idle(current, smp_processor_id());
7629
7630         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7631
7632 #ifdef CONFIG_SMP
7633         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7634         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7635         if (cpu_isolated_map == NULL)
7636                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7637         idle_thread_set_boot_cpu();
7638         set_cpu_rq_start_time();
7639 #endif
7640         init_sched_fair_class();
7641
7642         scheduler_running = 1;
7643 }
7644
7645 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7646 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7647 {
7648         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7649
7650         return (nested == preempt_offset);
7651 }
7652
7653 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7654 {
7655         /*
7656          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7657          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7658          * otherwise we will destroy state.
7659          */
7660         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7661                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7662                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7663                         current->state,
7664                         (void *)current->task_state_change,
7665                         (void *)current->task_state_change);
7666
7667         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7668 }
7669 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7670
7671 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7672 {
7673         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7674
7675         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7676         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7677              !is_idle_task(current)) ||
7678             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7679                 return;
7680         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7681                 return;
7682         prev_jiffy = jiffies;
7683
7684         printk(KERN_ERR
7685                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7686                         file, line);
7687         printk(KERN_ERR
7688                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7689                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7690                         current->pid, current->comm);
7691
7692         if (task_stack_end_corrupted(current))
7693                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7694
7695         debug_show_held_locks(current);
7696         if (irqs_disabled())
7697                 print_irqtrace_events(current);
7698 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7699         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7700                 pr_err("Preemption disabled at:");
7701                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7702                 pr_cont("\n");
7703         }
7704 #endif
7705         dump_stack();
7706 }
7707 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7708 #endif
7709
7710 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7711 void normalize_rt_tasks(void)
7712 {
7713         struct task_struct *g, *p;
7714         struct sched_attr attr = {
7715                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7716         };
7717
7718         read_lock(&tasklist_lock);
7719         for_each_process_thread(g, p) {
7720                 /*
7721                  * Only normalize user tasks:
7722                  */
7723                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7724                         continue;
7725
7726                 p->se.exec_start                = 0;
7727 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7728                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7729                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7730                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7731 #endif
7732
7733                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7734                         /*
7735                          * Renice negative nice level userspace
7736                          * tasks back to 0:
7737                          */
7738                         if (task_nice(p) < 0)
7739                                 set_user_nice(p, 0);
7740                         continue;
7741                 }
7742
7743                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7744         }
7745         read_unlock(&tasklist_lock);
7746 }
7747
7748 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7749
7750 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7751 /*
7752  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7753  *
7754  * They can only be called when the whole system has been
7755  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7756  * activity can take place. Using them for anything else would
7757  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7758  * under any other configuration.
7759  */
7760
7761 /**
7762  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7763  * @cpu: the processor in question.
7764  *
7765  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7766  *
7767  * Return: The current task for @cpu.
7768  */
7769 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7770 {
7771         return cpu_curr(cpu);
7772 }
7773
7774 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7775
7776 #ifdef CONFIG_IA64
7777 /**
7778  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7779  * @cpu: the processor in question.
7780  * @p: the task pointer to set.
7781  *
7782  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7783  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7784  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7785  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7786  * and caller must save the original value of the current task (see
7787  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7788  * re-starting the system.
7789  *
7790  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7791  */
7792 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7793 {
7794         cpu_curr(cpu) = p;
7795 }
7796
7797 #endif
7798
7799 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7800 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7801 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7802
7803 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7804 {
7805         free_fair_sched_group(tg);
7806         free_rt_sched_group(tg);
7807         autogroup_free(tg);
7808         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7809 }
7810
7811 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7812 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7813 {
7814         struct task_group *tg;
7815
7816         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7817         if (!tg)
7818                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7819
7820         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7821                 goto err;
7822
7823         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7824                 goto err;
7825
7826         return tg;
7827
7828 err:
7829         free_sched_group(tg);
7830         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7831 }
7832
7833 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7834 {
7835         unsigned long flags;
7836
7837         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7838         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7839
7840         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7841
7842         tg->parent = parent;
7843         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7844         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7845         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7846 }
7847
7848 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7849 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7850 {
7851         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7852         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7853 }
7854
7855 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7856 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7857 {
7858         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7859         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7860 }
7861
7862 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7863 {
7864         unsigned long flags;
7865         int i;
7866
7867         /* end participation in shares distribution */
7868         for_each_possible_cpu(i)
7869                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7870
7871         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7872         list_del_rcu(&tg->list);
7873         list_del_rcu(&tg->siblings);
7874         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7875 }
7876
7877 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7878  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7879  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7880  *      reflect its new group.
7881  */
7882 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7883 {
7884         struct task_group *tg;
7885         int queued, running;
7886         unsigned long flags;
7887         struct rq *rq;
7888
7889         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7890
7891         running = task_current(rq, tsk);
7892         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7893
7894         if (queued)
7895                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7896         if (unlikely(running))
7897                 put_prev_task(rq, tsk);
7898
7899         /*
7900          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7901          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7902          * to prevent lockdep warnings.
7903          */
7904         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7905                           struct task_group, css);
7906         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7907         tsk->sched_task_group = tg;
7908
7909 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7910         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7911                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7912         else
7913 #endif
7914                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7915
7916         if (unlikely(running))
7917                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7918         if (queued)
7919                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
7920
7921         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7922 }
7923 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7924
7925 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7926 /*
7927  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7928  */
7929 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7930
7931 /* Must be called with tasklist_lock held */
7932 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7933 {
7934         struct task_struct *g, *p;
7935
7936         /*
7937          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7938          */
7939         if (task_group_is_autogroup(tg))
7940                 return 0;
7941
7942         for_each_process_thread(g, p) {
7943                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7944                         return 1;
7945         }
7946
7947         return 0;
7948 }
7949
7950 struct rt_schedulable_data {
7951         struct task_group *tg;
7952         u64 rt_period;
7953         u64 rt_runtime;
7954 };
7955
7956 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7957 {
7958         struct rt_schedulable_data *d = data;
7959         struct task_group *child;
7960         unsigned long total, sum = 0;
7961         u64 period, runtime;
7962
7963         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7964         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7965
7966         if (tg == d->tg) {
7967                 period = d->rt_period;
7968                 runtime = d->rt_runtime;
7969         }
7970
7971         /*
7972          * Cannot have more runtime than the period.
7973          */
7974         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7975                 return -EINVAL;
7976
7977         /*
7978          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7979          */
7980         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7981                 return -EBUSY;
7982
7983         total = to_ratio(period, runtime);
7984
7985         /*
7986          * Nobody can have more than the global setting allows.
7987          */
7988         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7989                 return -EINVAL;
7990
7991         /*
7992          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7993          */
7994         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7995                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7996                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7997
7998                 if (child == d->tg) {
7999                         period = d->rt_period;
8000                         runtime = d->rt_runtime;
8001                 }
8002
8003                 sum += to_ratio(period, runtime);
8004         }
8005
8006         if (sum > total)
8007                 return -EINVAL;
8008
8009         return 0;
8010 }
8011
8012 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8013 {
8014         int ret;
8015
8016         struct rt_schedulable_data data = {
8017                 .tg = tg,
8018                 .rt_period = period,
8019                 .rt_runtime = runtime,
8020         };
8021
8022         rcu_read_lock();
8023         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8024         rcu_read_unlock();
8025
8026         return ret;
8027 }
8028
8029 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8030                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8031 {
8032         int i, err = 0;
8033
8034         /*
8035          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8036          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8037          */
8038         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8039                 return -EINVAL;
8040
8041         /* No period doesn't make any sense. */
8042         if (rt_period == 0)
8043                 return -EINVAL;
8044
8045         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8046         read_lock(&tasklist_lock);
8047         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8048         if (err)
8049                 goto unlock;
8050
8051         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8052         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8053         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8054
8055         for_each_possible_cpu(i) {
8056                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8057
8058                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8059                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8060                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8061         }
8062         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8063 unlock:
8064         read_unlock(&tasklist_lock);
8065         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8066
8067         return err;
8068 }
8069
8070 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8071 {
8072         u64 rt_runtime, rt_period;
8073
8074         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8075         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8076         if (rt_runtime_us < 0)
8077                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8078
8079         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8080 }
8081
8082 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8083 {
8084         u64 rt_runtime_us;
8085
8086         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8087                 return -1;
8088
8089         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8090         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8091         return rt_runtime_us;
8092 }
8093
8094 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8095 {
8096         u64 rt_runtime, rt_period;
8097
8098         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8099         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8100
8101         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8102 }
8103
8104 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8105 {
8106         u64 rt_period_us;
8107
8108         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8109         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8110         return rt_period_us;
8111 }
8112 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8113
8114 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8115 static int sched_rt_global_constraints(void)
8116 {
8117         int ret = 0;
8118
8119         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8120         read_lock(&tasklist_lock);
8121         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8122         read_unlock(&tasklist_lock);
8123         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8124
8125         return ret;
8126 }
8127
8128 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8129 {
8130         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8131         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8132                 return 0;
8133
8134         return 1;
8135 }
8136
8137 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8138 static int sched_rt_global_constraints(void)
8139 {
8140         unsigned long flags;
8141         int i, ret = 0;
8142
8143         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8144         for_each_possible_cpu(i) {
8145                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8146
8147                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8148                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8149                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8150         }
8151         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8152
8153         return ret;
8154 }
8155 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8156
8157 static int sched_dl_global_validate(void)
8158 {
8159         u64 runtime = global_rt_runtime();
8160         u64 period = global_rt_period();
8161         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8162         struct dl_bw *dl_b;
8163         int cpu, ret = 0;
8164         unsigned long flags;
8165
8166         /*
8167          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8168          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8169          * any of the root_domains.
8170          *
8171          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8172          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8173          * solutions is welcome!
8174          */
8175         for_each_possible_cpu(cpu) {
8176                 rcu_read_lock_sched();
8177                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8178
8179                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8180                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8181                         ret = -EBUSY;
8182                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8183
8184                 rcu_read_unlock_sched();
8185
8186                 if (ret)
8187                         break;
8188         }
8189
8190         return ret;
8191 }
8192
8193 static void sched_dl_do_global(void)
8194 {
8195         u64 new_bw = -1;
8196         struct dl_bw *dl_b;
8197         int cpu;
8198         unsigned long flags;
8199
8200         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8201         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8202
8203         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8204                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8205
8206         /*
8207          * FIXME: As above...
8208          */
8209         for_each_possible_cpu(cpu) {
8210                 rcu_read_lock_sched();
8211                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8212
8213                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8214                 dl_b->bw = new_bw;
8215                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8216
8217                 rcu_read_unlock_sched();
8218         }
8219 }
8220
8221 static int sched_rt_global_validate(void)
8222 {
8223         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8224                 return -EINVAL;
8225
8226         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8227                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8228                 return -EINVAL;
8229
8230         return 0;
8231 }
8232
8233 static void sched_rt_do_global(void)
8234 {
8235         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8236         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8237 }
8238
8239 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8240                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8241                 loff_t *ppos)
8242 {
8243         int old_period, old_runtime;
8244         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8245         int ret;
8246
8247         mutex_lock(&mutex);
8248         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8249         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8250
8251         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8252
8253         if (!ret && write) {
8254                 ret = sched_rt_global_validate();
8255                 if (ret)
8256                         goto undo;
8257
8258                 ret = sched_dl_global_validate();
8259                 if (ret)
8260                         goto undo;
8261
8262                 ret = sched_rt_global_constraints();
8263                 if (ret)
8264                         goto undo;
8265
8266                 sched_rt_do_global();
8267                 sched_dl_do_global();
8268         }
8269         if (0) {
8270 undo:
8271                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8272                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8273         }
8274         mutex_unlock(&mutex);
8275
8276         return ret;
8277 }
8278
8279 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8280                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8281                 loff_t *ppos)
8282 {
8283         int ret;
8284         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8285
8286         mutex_lock(&mutex);
8287         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8288         /* make sure that internally we keep jiffies */
8289         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8290         if (!ret && write) {
8291                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8292                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8293         }
8294         mutex_unlock(&mutex);
8295         return ret;
8296 }
8297
8298 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8299
8300 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8301 {
8302         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8303 }
8304
8305 static struct cgroup_subsys_state *
8306 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8307 {
8308         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8309         struct task_group *tg;
8310
8311         if (!parent) {
8312                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8313                 return &root_task_group.css;
8314         }
8315
8316         tg = sched_create_group(parent);
8317         if (IS_ERR(tg))
8318                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8319
8320         return &tg->css;
8321 }
8322
8323 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8324 {
8325         struct task_group *tg = css_tg(css);
8326         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8327
8328         if (parent)
8329                 sched_online_group(tg, parent);
8330         return 0;
8331 }
8332
8333 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8334 {
8335         struct task_group *tg = css_tg(css);
8336
8337         sched_destroy_group(tg);
8338 }
8339
8340 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8341 {
8342         struct task_group *tg = css_tg(css);
8343
8344         sched_offline_group(tg);
8345 }
8346
8347 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8348 {
8349         sched_move_task(task);
8350 }
8351
8352 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8353 {
8354         struct task_struct *task;
8355         struct cgroup_subsys_state *css;
8356
8357         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8358 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8359                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8360                         return -EINVAL;
8361 #else
8362                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8363                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8364                         return -EINVAL;
8365 #endif
8366         }
8367         return 0;
8368 }
8369
8370 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8371 {
8372         struct task_struct *task;
8373         struct cgroup_subsys_state *css;
8374
8375         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8376                 sched_move_task(task);
8377 }
8378
8379 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8380 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8381                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8382 {
8383         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8384 }
8385
8386 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8387                                struct cftype *cft)
8388 {
8389         struct task_group *tg = css_tg(css);
8390
8391         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8392 }
8393
8394 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8395 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8396
8397 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8398 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8399
8400 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8401
8402 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8403 {
8404         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8405         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8406
8407         if (tg == &root_task_group)
8408                 return -EINVAL;
8409
8410         /*
8411          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8412          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8413          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8414          */
8415         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8416                 return -EINVAL;
8417
8418         /*
8419          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8420          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8421          * feasibility.
8422          */
8423         if (period > max_cfs_quota_period)
8424                 return -EINVAL;
8425
8426         /*
8427          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8428          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8429          */
8430         get_online_cpus();
8431         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8432         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8433         if (ret)
8434                 goto out_unlock;
8435
8436         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8437         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8438         /*
8439          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8440          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8441          */
8442         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8443                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8444         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8445         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8446         cfs_b->quota = quota;
8447
8448         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8449         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8450         if (runtime_enabled)
8451                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8452         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8453
8454         for_each_online_cpu(i) {
8455                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8456                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8457
8458                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8459                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8460                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8461
8462                 if (cfs_rq->throttled)
8463                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8464                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8465         }
8466         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8467                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8468 out_unlock:
8469         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8470         put_online_cpus();
8471
8472         return ret;
8473 }
8474
8475 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8476 {
8477         u64 quota, period;
8478
8479         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8480         if (cfs_quota_us < 0)
8481                 quota = RUNTIME_INF;
8482         else
8483                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8484
8485         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8486 }
8487
8488 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8489 {
8490         u64 quota_us;
8491
8492         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8493                 return -1;
8494
8495         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8496         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8497
8498         return quota_us;
8499 }
8500
8501 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8502 {
8503         u64 quota, period;
8504
8505         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8506         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8507
8508         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8509 }
8510
8511 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8512 {
8513         u64 cfs_period_us;
8514
8515         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8516         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8517
8518         return cfs_period_us;
8519 }
8520
8521 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8522                                   struct cftype *cft)
8523 {
8524         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8525 }
8526
8527 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8528                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8529 {
8530         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8531 }
8532
8533 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8534                                    struct cftype *cft)
8535 {
8536         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8537 }
8538
8539 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8540                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8541 {
8542         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8543 }
8544
8545 struct cfs_schedulable_data {
8546         struct task_group *tg;
8547         u64 period, quota;
8548 };
8549
8550 /*
8551  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8552  * note: units are usecs
8553  */
8554 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8555                                struct cfs_schedulable_data *d)
8556 {
8557         u64 quota, period;
8558
8559         if (tg == d->tg) {
8560                 period = d->period;
8561                 quota = d->quota;
8562         } else {
8563                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8564                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8565         }
8566
8567         /* note: these should typically be equivalent */
8568         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8569                 return RUNTIME_INF;
8570
8571         return to_ratio(period, quota);
8572 }
8573
8574 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8575 {
8576         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8577         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8578         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8579
8580         if (!tg->parent) {
8581                 quota = RUNTIME_INF;
8582         } else {
8583                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8584
8585                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8586                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8587
8588                 /*
8589                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8590                  * limit is set
8591                  */
8592                 if (quota == RUNTIME_INF)
8593                         quota = parent_quota;
8594                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8595                         return -EINVAL;
8596         }
8597         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8598
8599         return 0;
8600 }
8601
8602 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8603 {
8604         int ret;
8605         struct cfs_schedulable_data data = {
8606                 .tg = tg,
8607                 .period = period,
8608                 .quota = quota,
8609         };
8610
8611         if (quota != RUNTIME_INF) {
8612                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8613                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8614         }
8615
8616         rcu_read_lock();
8617         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8618         rcu_read_unlock();
8619
8620         return ret;
8621 }
8622
8623 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8624 {
8625         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8626         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8627
8628         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8629         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8630         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8631
8632         return 0;
8633 }
8634 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8635 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8636
8637 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8638 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8639                                 struct cftype *cft, s64 val)
8640 {
8641         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8642 }
8643
8644 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8645                                struct cftype *cft)
8646 {
8647         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8648 }
8649
8650 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8651                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8652 {
8653         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8654 }
8655
8656 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8657                                    struct cftype *cft)
8658 {
8659         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8660 }
8661 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8662
8663 static struct cftype cpu_files[] = {
8664 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8665         {
8666                 .name = "shares",
8667                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8668                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8669         },
8670 #endif
8671 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8672         {
8673                 .name = "cfs_quota_us",
8674                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8675                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8676         },
8677         {
8678                 .name = "cfs_period_us",
8679                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8680                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8681         },
8682         {
8683                 .name = "stat",
8684                 .seq_show = cpu_stats_show,
8685         },
8686 #endif
8687 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8688         {
8689                 .name = "rt_runtime_us",
8690                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8691                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8692         },
8693         {
8694                 .name = "rt_period_us",
8695                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8696                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8697         },
8698 #endif
8699         { }     /* terminate */
8700 };
8701
8702 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8703         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8704         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8705         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8706         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8707         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8708         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8709         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8710         .legacy_cftypes = cpu_files,
8711         .early_init     = 1,
8712 };
8713
8714 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8715
8716 void dump_cpu_task(int cpu)
8717 {
8718         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8719         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8720 }
8721
8722 /*
8723  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8724  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8725  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8726  * that remained on nice 0.
8727  *
8728  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8729  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8730  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8731  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8732  * the relative distance between them is ~25%.)
8733  */
8734 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8735  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8736  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8737  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8738  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8739  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8740  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8741  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8742  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8743 };
8744
8745 /*
8746  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8747  *
8748  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8749  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8750  * into multiplications:
8751  */
8752 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8753  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8754  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8755  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8756  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8757  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8758  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8759  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8760  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8761 };